电池顶刊

电池顶刊

王海燕/邵敏华/张旗Small: 揭示锌负极上锌枝晶形成的二维表面扩散机理

水系锌离子电池由于其高安全性、成本效益和具有竞争力的电化学性能，被认为是用于大规模储能系统的有前途的装置之一。然而，锌金属负极上的枝晶生长极大地阻碍了其进一步的实际应用，枝晶演化的…

2023年10月13日
电池顶刊

孙学良/康俊/张亮EnSM: -10~40 °C宽温度范围稳定运行的高容量锂硫电池

通过电催化促进多硫化物转化是抑制锂硫 (Li-S) 电池穿梭效应的一种有前景的策略，但由于循环过程中连续形成Li2S钝化层，电催化剂中的活性位点逐渐钝化，这使得实现硫物质的稳定转化…

2023年10月13日
电池顶刊

陈忠伟/王新/张永光ACS Nano: 用于锂硫电池的分级多孔Mxene微球先进电催化剂

锂硫（Li-S）电池由于其理论能量密度高、成本低和环境友好，在下一代电子产品中具有广阔的前景。然而，多硫化物（LIPS）的穿梭效应和缓慢的反应动力学阻碍了Li-S电池的实际应用。 …

2023年10月13日
电池顶刊

戴宏杰院士&台湾科技大学AFM: 高浓混合电解液实现高可逆锌金属负极，CE近100%！

锌金属被认为是一种很有前途的水系锌离子电池负极材料。然而，它在电镀/剥离过程中受到枝晶生长、腐蚀和低库仑效率 (CE) 的影响。为此，斯坦福大学戴宏杰院士及台湾科技大学Bing …

2023年10月13日
电池顶刊

北科大范丽珍EnSM: 以NaCl为模板构建复合聚合物电解质用于固态锂电池

为了应对固态电解质的低离子电导率和全固态锂金属电池中锂枝晶生长带来的挑战，通过组合构建的复合聚合物电解质（CPEs）三维 (3D) 多孔陶瓷框架和聚合物已得到广泛研究。然而，通过简…

2023年10月13日
电池顶刊

巴伊兰大学JACS：含氟有机共溶剂在钝化锂金属负极中的作用

与最常用的EC基电解液相比，含有FEC作为共溶剂的电解液提高了采用锂金属负极的各种可充原型电池的稳定性。在实用面容量和电流密度下，采用FEC基电解液的对称锂电池具有极高的循环稳定性…

2023年10月13日
电池顶刊

上海交大杨晓伟AM：无缺陷MOF膜实现高稳定镁金属负极

镁金属电池是锂离子电池之外有希望的候选者；然而，由于溶剂在镁表面的电还原作用而形成的钝化界面层通常会导致可逆镁化学的超高过电位。上海交通大学杨晓伟等受埃级选择性渗透金属有机骨架(…

2023年10月13日
电池顶刊

孙学良院士/郭洪/吕鹏鹏Nano Energy：功能化COF基电解质加速Na+扩散并抑制枝晶生长

固态钠离子电池为未来的储能展示了巨大的发展机遇，因此探索高效的钠离子导体是当务之急。共价有机骨架(COFs)具有精确的方向性和明确的离子通道，是固态钠离子导体有前景的理想平台。加…

2023年10月13日
电池顶刊

厦大魏湫龙AM：23 kW/kg超高功率钠离子电池！

钠离子电池（SIBs）在大规模储能系统中显示出实际应用。但是，它们的功率密度受到Na+缓慢扩散到正负极材料的限制。厦门大学魏湫龙等展示了由高倍率Na3V2(PO4)3 (NVP)…

2023年10月13日
电池顶刊

北理陈人杰、李丽Adv. Sci.：CoSe-ZnSe异质结促进锂硫电池双向硫转化反应

缓慢的硫还原和硫化锂（Li2S）氧化阻止了锂硫（Li-S）电池的广泛使用，而锂硫（Li-S）电池是锂离子电池有吸引力的替代品。北京理工大学陈人杰、李丽等报道过渡金属硒化物异质结（…

2023年10月13日

犹他州立大学李刚Angew：钴肟基金属自由基催化：合成环丙烯和噁唑的通用策略
2025年3月27日
分享到:

金属自由基催化（Metalloradical Catalysis, MRC），主要以金属卟啉配合物为代表，已成为调控自由基反应和拓展其合成应用的有前景的策略。

基于此，2025年3月26日，犹他州立大学李刚等人在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Cobaloxime-Based Metalloradical Catalysis: A Versatile Strategy for the Synthesis of Cyclopropenes and Oxazoles》的研究论文。

在此，作者通过金属自由基催化（MRC），开发了一种高效的催化方法，用于炔烃的自由基[2+1]环丙烷化和腈的自由基[3+2]噁唑烷环化反应，反应底物为α-芳基重氮乙酸酯。

钴肟（Cobaloxime）在温和条件下，对炔烃的金属自由基[2+1]环丙烷化和自由基[3+2]噁唑烷环加成反应表现出良好的催化效果。

这些反应展示了广泛的底物耐受性，能够实现克级转化以及药物化合物的合成。

该研究结果突显了钴肟催化环加成反应在有机合成中的巨大潜力，并拓展了金属自由基体系在催化领域的应用范围。

Cobaloxime-Based Metalloradical Catalysis: A Versatile Strategy for the Synthesis of Cyclopropenes and Oxazoles,Angew. Chem. Int. Ed.,2025.https://doi.org/10.1002/anie.202500667
中南民族大学Nature子刊：MgO纳米簇在C=N键有机氮化合物还原偶联合成中的意外活性
2025年3月27日
分享到:

硝基化合物与醇的还原偶联是一种用于构建有机氮化合物中C=N键的可持续方法，但由于醇中α-Csp³-H键的惰性以及C=N键对加氢的敏感性，这一过程面临挑战。

基于此，2025年3月26日，中南民族大学张泽会、孙杰、中国科学院大连化学物理研究所慕仁涛等人在国际知名期刊Nature Communications发表题为《Unexpected activity of MgO nanoclusters for the reductive-coupling synthesis of organonitrogen chemicals with C = N bonds》的研究论文。

在此，作者报道了超细碱土金属氧化物MgO纳米簇（尺寸为0.9±0.3 nm）表现出的惊人催化活性，其能够高效活化α-Csp³-H键，促进转移加氢反应，以高至优异的产率（86-99%）合成含有C=N键的高附加值化学品。

对照实验和表征结果表明，MgO中的氧空位（Ov）和局部Mg环境（Mg-O键）在底物吸附和活化过程中起着关键作用，通过底物的负电荷氧原子与MgO纳米簇中Ov位点之间的电子相互作用实现。

理论计算进一步证实，氧空位显著降低了乙醇中α-Csp³-H向硝基苯中硝基转移氢原子的能垒（29.3 kcal/mol对比52.9 kcal/mol），而这一过程是还原偶联反应中具有最高能垒的速率决定步骤。

作者的方法不仅为合成含有C=N键的有机氮化合物提供了一种高效且可持续的途径，还激发了对主族元素催化剂的探索，使其成为过渡金属和贵金属催化剂在有机转化中的替代品。

Yuan, Z., Han, B., Liu, B. et al. Unexpected activity of MgO nanoclusters for the reductive-coupling synthesis of organonitrogen chemicals with C = N bonds. Nat Commun 16, 2963 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-58222-6
广东工业大学李成超、叶明晖AM：基于氨基酸类似物的界面吸附层，可实现长寿命水性锌碘电池的双重稳定性
2025年3月27日
分享到:

水系锌碘（Zn–I₂）电池因低成本和高安全性，被认为是大规模储能的有前途的候选者。

然而，它们的商业应用受到锌腐蚀和碘电极多碘穿梭的阻碍。

基于此，2025年3月26日，广东工业大学李成超、叶明晖等人在国际知名期刊Advanced Materials发表题为《Interfacial Adsorption Layers Based on Amino Acid Analogues to Enable Dual Stabilization toward Long-Life Aqueous Zinc Iodine Batteries》的研究综述。

在此，通过使用电解质添加剂的策略，构建了基于N,N-二羟乙基甘氨酸（BHEG）的界面吸附层，以稳定锌负极并减轻多碘穿梭。

BHEG中的三级胺（N(CH₂)₃）和羧基（─COO⁻）基团可逆地捕获H⁺，并动态中和OH⁻离子，有效缓冲了锌金属负极的界面pH，抑制了析氢反应。

此外，BHEG吸附层能排斥锌界面处39.3%的H₂O分子，形成“缺水”的内赫尔姆霍兹平面，防止锌腐蚀。重要的是，BHEG中的N(CH₂)₃基团还能抑制碘电极处的多碘穿梭，对I⁻、I₂和I₃⁻的吸附能分别为-0.88、-0.41和-0.39 eV。

得益于这些优势，锌碘电池在高碘电极质量负载（≈21.5 mg cm⁻²）下，可实现2.99 mAh cm⁻²的高面积容量和2000次循环的长循环寿命。

Interfacial Adsorption Layers Based on Amino Acid Analogues to Enable Dual Stabilization toward Long-Life Aqueous Zinc Iodine Batteries,Advanced Materials,2025.https://doi.org/10.1002/adma.202420221
中国科学院大连化学物理研究所刘中民、魏迎旭、叶茂JACS：甲醇制烯烃（Methanol to Olefins，简称MTO）：理解并调控动态复杂催化
2025年3月27日
分享到:

甲醇转化为烃类的研究与开发已有40多年的历史。

过去的四十年见证了甲醇制烯烃（MTO）的基础研究和工业流程开发的相互促进以及连续突破，表明MTO是一个极具动态性、复杂的催化体系。

基于此，2025年3月26日，中国科学院大连化学物理研究所刘中民、魏迎旭、叶茂等人在国际知名期刊Journal of the American Chemical Society发表题为《Methanol to Olefins (MTO): Understanding and Regulating Dynamic Complex Catalysis》的研究论文

本综述总结了中国科学院大连化学物理研究所在动态、复杂的MTO反应体系的反应机理和流程工程的持续研究中的努力和成就。

它阐明了关于MTO反应动态演变的本质以及扩散、反应和催化剂（积炭修饰）之间相互作用机制的基本化学问题，这些对于技术开发和流程优化至关重要。

通过整合MTO的化学原理、反应-扩散模型以及积炭形成动力学，实现了基于机理和模型的工业流程调控。

对化学和工程的深入理解促进了MTO催化剂和流程的持续优化和升级。

Methanol to Olefins (MTO): Understanding and Regulating Dynamic Complex Catalysis,J. Am. Chem. Soc.,2025.https://doi.org/10.1021/jacs.4c12145
韩国高丽大学AEM：用于锂电池的磷基阻燃电解液
2025年3月27日
分享到:

对高性能储能系统的需求不断增加，促使人们高度关注锂离子电池（LIBs）电解液的开发，因为它们具有高能量密度和循环稳定性。

有机电解液由于其高离子导电性和宽电化学稳定性，在提升电池性能方面发挥着关键作用。

然而，它们的易燃性和挥发性带来了严重的安全风险，包括热失控和火灾隐患。

基于此，2025年3月26日，韩国高丽大学Seung-Ho Yu等人在国际知名期刊Advanced Energy Materials发表题为《Phosphorus-Based Flame-Retardant Electrolytes for Lithium Batteries》的研究论文。

为了解决这些问题，对阻燃电解液的研究正在推进，特别是基于氟（F）和磷（P）的化合物。

基于氟的阻燃剂通过自由基清除机制中断火焰传播，但需要高浓度才能有效，这导致成本增加并对电解液性能产生不利影响。

相比之下，基于磷的阻燃剂具有独特的优势，包括低毒性、减少烟雾产生以及高热稳定性和化学稳定性。

这些特性使得基于磷的添加剂在较低浓度下就能发挥作用，从而最小化其对成本和电解液性能的影响。

本综述强调了基于磷的阻燃添加剂的多样化结构，探讨了它们的特性、机制以及对电池性能的影响，同时提出了未来发展方向，以开发下一代材料，提高LIBs的安全性和稳定性，为防火、高性能储能解决方案铺平道路。

Phosphorus-Based Flame-Retardant Electrolytes for Lithium Batteries，Adv. Energy Mater.，2025. https://doi.org/10.1002/aenm.202500587