电池顶刊

电池顶刊

江苏师大AFM：协同添加剂使锂金属负极稳定循环3000次！

尽管具有高能量密度和低还原电位，但锂金属电池的使用受到其电化学可持续性不足的阻碍，这主要源于缺乏可靠的固态电解质界面相（SEI）。江苏师范大学赖超、黄鹏、Wen Yan等通过正硅…

科研小搬砖
2023年10月12日
0015
电池顶刊

麻省理工EES: 哪些因素造成了锂离子电池技术的成本下降？

自30年前实现商业化以来，锂离子电池技术的成本迅速大幅下降，下降了约97%。许多关于该技术的努力有助于降低所观察到的成本，但这些努力的贡献及其相对重要性仍不清楚。图1. 圆柱形（…

科研小搬砖
2023年10月12日
0024
电池顶刊

曹瑞国/焦淑红/谷猛/程涛，最新Nature子刊！

电解液溶剂化结构和固体电解质界面（SEI）的形成对于决定有机电解液中锂沉积的形态至关重要。然而，电解液溶剂化结构和SEI组成之间的联系及其对锂形态演变的影响尚不清楚图1 不同浓度…

科研小搬砖
2023年10月12日
0025
电池顶刊

陈立宝/陈月皎EES：两性离子添加剂提升锌负极87倍寿命！

不稳定的电极/电解质界面与不均匀的锌沉积和副反应困扰着水系锌离子电池的实际应用。图1 L-CN添加剂在正极和负极双边界面上的同步调节行为示意图中南大学陈立宝、陈月皎等提议L-肉…

科研小搬砖
2023年10月12日
0012
电池顶刊

张培新/马定涛Angew.：全气候、高能量/功率密度和耐用的锌离子电池

存储动力学缓慢和性能不足是限制用于锌离子存储的过渡金属二硫族化合物（TMDs）的主要挑战，尤其是在极端温度条件下。图1 集成调制概念的示意图深圳大学张培新、马定涛等报道了一种一…

科研小搬砖
2023年10月12日
0017
电池顶刊

韩炜/陈铎EES：从溶剂化结构的吸附行为角度理解锌化学

尽管基于硫酸盐和磺酸盐的电解液已被广泛用于水系锌离子电池（AZIBs），但在这两个系统中观察到阳离子界面化学的法拉第反应动力学的差异，包括Mn2+氧化还原反应和Zn沉积，其机制尚不…

科研小搬砖
2023年10月12日
0024
电池顶刊

崔光磊教授团队，顶刊精选！

作者介绍崔光磊中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员，博士生导师，国务院特殊津贴专家，国家杰青和国家万人计划。“十三五”国家重点研发计划新能源汽车专项—高比能固态…

科研小搬砖
2023年10月12日
0044
电池顶刊

王春生教授，最新AFM！

在锂负极上形成的疏水性无机固体电解质界面相（SEI）和在正极上形成的正极电解质界面相（CEI）对高压锂金属电池是有益的。然而，在大多数液态电解液中，有机溶剂的分解不可避免地在SEI…

科研小搬砖
2023年10月12日
0027
电池顶刊

陈义旺/袁凯Angew.：聚阳离子添加剂提升Zn//Zn电池22寿命！

锌金属是有前景的水系电池负极材料之一，但它存在着令人不快的枝晶生长、严重的析氢和腐蚀。图1 电解液设计江西师范大学陈义旺、南昌大学袁凯等引入了一种聚阳离子添加剂，即聚二烯丙基二…

科研小搬砖
2023年10月12日
0028
电池顶刊

项宏发AFM：原位构筑人工混合SEI层，实现高性能SiOx负极！

SiOx被认为是下一代高能锂离子电池有前景的负极材料，但其低初始库仑效率（ICE）和不稳定的固体电解质界面（SEI）层，会导致全电池能量密度降低、循环寿命缩短、倍率性能变差，因此商…

科研小搬砖
2023年10月12日
0036

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