电池顶刊

电池顶刊

宁波所刘兆平/周旭峰Nano Energy：自适应三维骨架助力实用锂金属软包电池

由于“死锂”聚集而增加的浓差极化和电池电阻是导致实际锂金属电池循环过程中容量衰减的主要因素之一。解决上述问题需要能够适应“死锂”动态体积膨胀的有效策略。中科院宁波材料所刘兆平、周…

科研小搬砖
2023年10月11日
0040
电池顶刊

王志明/窦士学EnSM：用于先进钠硫系电池的纤维正极材料

具有快速电子/离子传输、长时间循环稳定性、高容量和优异倍率性能的纤维硫系正极材料的最新进展为下一代高性能钠离子存储技术带来了新的机遇。电子科技大学王志明、澳大利亚卧龙岗大学窦士学…

科研小搬砖
2023年10月11日
0031
电池顶刊

厦大陈嘉嘉AM：用于全阴离子氧化还原液流电池在温和pH下的POM阳极液

氧化还原液流电池（RFBs）是最有前景的储能技术之一，可以将间歇性可再生能源（如太阳能和风能）整合和平衡到现有电网中。然而，开发基于多金属氧酸盐(POM)的RFBs以在温和的pH下…

科研小搬砖
2023年10月11日
0061
电池顶刊

南工大张翼Nano-Micro Lett.：多孔Co2VO4纳米盘作为锂离子电池新型快充负极

可以安全快速充电的高能量密度锂离子电池(LIBs)是电动汽车的理想选择。然而，常用LIBs负极的次优锂化电位和低容量会导致安全问题和低能量密度。南京工业大学张翼等提出将具有高容量…

科研小搬砖
2023年10月11日
0024
电池顶刊

南工大张翼Nano-Micro Lett.：多孔Co2VO4纳米盘作为锂离子电池新型快充负极

可以安全快速充电的高能量密度锂离子电池(LIBs)是电动汽车的理想选择。然而，常用LIBs负极的次优锂化电位和低容量会导致安全问题和低能量密度。南京工业大学张翼等提出将具有高容量…

科研小搬砖
2023年10月11日
00118
电池顶刊

华科黄亮Small：具有80%超高利用率的耐用锌负极

可充水系锌离子电池（ZIBs）由于其高容量、本质安全性和低成本而成为一种有前景的大规模储能技术。然而，由于副反应和枝晶问题，锌负极的可逆性和循环稳定性较差，这限制了锌在ZIBs中的…

科研小搬砖
2023年10月11日
0041
电池顶刊

清华王佳平Small：二元金属间化合物作为高性能柔性锂离子电池负极

随着嵌入式设备的普及和柔性电子设备的使用，对锂离子电池（LIBs）小型化和柔性的需求逐渐增加。清华大学王佳平等提出了一种金属元素的晶格可逆二元金属间化合物策略，用于具有高容量和循…

科研小搬砖
2023年10月11日
0019
电池顶刊

电池顶刊集锦：Angew、AEM、Small、ACS Energy Letters、ACS Nano等成果精选！

1. Angew：不易燃电解液实现高压、宽温锂离子电池快充为了提高锂离子电池（LIBs）的性能，电解液的设计变得越来越重要。然而，传统电解液的可燃性和高反应性限制着LIBs在高电…

科研小搬砖
2023年10月11日
0047
电池顶刊

冯新亮院士等人，最新JACS！

成果简介导电配位聚合物和金属-有机框架作为具有吸引力的新兴电子活性材料，然而开发具有高载流子迁移率的半导体配位聚合物仍然是一个主要挑战，迫切需要合理设计具有所需电子结构的配体和拓…

科研小搬砖
2023年10月11日
0017
电池顶刊

尉海军/郭红霞/唐明学JACS：高离子导电性分子自组装醚基聚轮烷固态电解质

聚环氧乙烷作为固态锂金属电池的潜在隔膜已被广泛研究。然而，它的应用受到了低离子传导性和室温下狭窄的电化学稳定性窗口（<4.0 V vs Li/Li+）的显著限制。图1. C…

科研小搬砖
2023年10月11日
0072

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