电池顶刊

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苏大晏成林团队，最新Nature子刊！

研究背景储能技术是解决可再生能源大规模接入的关键技术。氧化还原液流电池（RFB）可以将活性物质存储在单独的储罐中并将隔离的电解质泵入反应设备来分离能量和额定功率，近年来引起了研究…

科研小搬砖
2023年10月11日
0015
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北化工刘栋AM：高强、高韧聚合物粘结剂使硅负极稳定运行1000次！

不良应力导致的差界面稳定性和循环性能不足阻碍了硅微粒（μSi）作为下一代高能量密度锂离子电池负极材料的商业应用。图1. 聚合物设计及作用示意北京化工大学刘栋等通过将聚丙烯酸的刚…

科研小搬砖
2023年10月11日
0021
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北科范丽珍团队，最新Advanced Science!

在采用硫化物固态电解质的全固态电池中，锂金属负极的利用受到了高倍率下与扩散有关的枝晶生长的阻碍。通过简单的溶液转化合金反应产生的原位锂-金属界面工程对于绕过Li0的自我扩散限制具有…

科研小搬砖
2023年10月11日
0010
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段超/李季/沈梦霞EnSM：FeSA/N-PSCS助力ORR和Zn-空气电池

氮掺杂碳负载的金属单原子催化剂（M-N-C SACs），特别是Fe-N-C SACs，是一种非常有前景的氧还原反应（ORR）催化剂。然而，精确调节Fe-N-C SAC中的Fe-Nx…

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2023年10月11日
0028
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徐淑银/王立芬/王跃生EnSM：无SEI负极实现97%首效、15C倍率的钠离子全电池

十多年来，室温钠离子电池因其天然丰度和与锂离子相似的嵌入化学而引起了人们的极大兴趣。然而，由于电解液不受控制的分解和固体电解质中间相的形成，绝大多数钠负极材料表现出极低的初始库仑效…

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2023年10月11日
0016
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Arumugam Manthiram教授JACS：局部高浓电解液实现无枝晶钠硫电池！

常温钠硫电池是一种有吸引力的、可持续的、低成本的锂离子电池替代品，因为它们的材料丰度高，理论比能量为1274 W h kg-1。然而，它们的可行性受到多硫化钠 (NaPS) 穿梭、…

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2023年10月11日
0025
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中南赖延清/洪波EnSM：自适应人工SEI层实现锂负极超致密锂沉积

众所周知，锂金属在下一代可充电池中起着关键作用。然而，锂枝晶的不受控制的生长导致低库仑效率和锂金属电池应用中的安全问题。锂金属的高容量和稳定致密沉积对于高能量密度电池具有重要意义。…

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2023年10月11日
0054
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Nat. Commun.：10.8分钟充电80%，电动汽车有望摆脱里程焦虑！

固体电解质界面(SEI)层具有电子绝缘性，可防止电解液的连续分解，同时允许锂离子迁移。因此，SEI层的稳定性会影响每次循环的库仑效率(CE)，从而影响电池长期循环性能。同时，SEI…

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2023年10月11日
0011
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李喜飞/张久俊/李文斌Nano Energy：Sb-O-C键提高自支撑Sb2Se3的合金化反应可逆性

Sb2Se3具有由转化和合金化反应产生的高理论容量，因此在钾离子电池(PIBs)方面显示出一些有希望的潜力，但合金化反应的差可逆性严重限制了电池性能。西安理工大学李喜飞、张久俊、…

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2023年10月11日
0015
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江南大学付少海等Adv. Sci.：等离子体表面处理获得无枝晶锌负极

水系锌离子电池（ZIBs）由于其出色的价格和安全优势，是电网规模储能应用最理想的候选者之一。然而，循环过程中锌枝晶的形成和连续的副反应导致了ZIBs严重的不稳定问题。江南大学付少…

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2023年10月11日
0013

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
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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
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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
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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
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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
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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