电池顶刊

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中南方国赵EnSM: 水系锌电池电解液/电极界面电化学行为及优化策略

水系锌离子电池（ZIBs）由于环境友好、成本低、本质安全被认为是大规模储能的有前途候选者。然而，仍有许多科学和技术问题没有揭示，特别是对电解液/电极界面（EEI）电化学行为的基本理…

科研小搬砖
2023年10月11日
0094
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陈远富/贺加瑞EnSM: Fe3N@N掺杂石墨烯作为稳定锂金属电池的亲锂中间层

由于其超高的理论容量，锂（Li）金属负极对于高能可充电电池具有重要意义。然而，重复充放电过程中锂枝晶的生长会刺穿隔膜，导致短路和严重的安全问题。在此，为了有效抑制锂枝晶生长，电子…

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2023年10月11日
0010
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ACS Energy Lett.: 新纪录，冷压法制备的固体电解质电导率再创新高！

固体电解质（SEs）是提高传统锂离子电池能量密度和安全性的有希望的候选者，近年来，硫银锗矿硫代锑酸盐锂超离子导体因其高的离子电导率和空气稳定性而被认为是很有前途的SEs。在此，韩…

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2023年10月11日
0029
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Nano Letters：不容忽视！隔膜对锌电沉积行为及锌电池寿命的影响

不受控制的锌电沉积是长循环锌电池的障碍。关于调节锌电沉积已经进行了很多研究，但很少像在实际电池中那样在存在隔膜的情况下进行研究。在此，美国休斯敦大学姚彦、Yanliang Lia…

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2023年10月11日
0059
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南大金钟EnSM：卤素可充电电池的当前进展和未来展望

目前电池的后续发展主要依靠以下几个方面：高性能电极/电解液材料和创新的电池设计。由于卤素具有氧化还原电位高、成本低、资源丰富等优点，卤素在电池中的应用得到了广泛研究。在此，南京大…

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2023年10月11日
0023
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卢怡君ACS Energy Letters：调节分子间相互作用，实现高性能水系电池！

使用具有成本效益和环境友好的分子拥挤剂来代替高浓度的盐是抑制电化学储能装置中水分解的一种很有前景的策略。然而，由于缺乏对拥挤剂结构如何影响电解液关键性能的全面了解，阻碍了高功率和高…

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2023年10月11日
0023
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肖巍/付超鹏AM：低成本且空气稳定的可充电铝离子电池！

由于铝负极储量丰富、成本低和容量大，可充电铝离子电池（AIB）有望用于大规模储能。然而，目前AIBs的发展受到使用AlCl3/1-乙基-3-甲基咪唑氯化物电解液的阻碍，该电解液价格…

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2023年10月11日
0026
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潘锋/张明建EnSM：Li@Mn6超结构基元的分散与富锂层状正极中氧活化的相关性

源自独特的180° Li-O-Li构型的氧活化有助于富锂过渡金属 (TM) 层状氧化物 xLi2MnO3 •yLiTMO2的高容量（> 250 mAh g-1），这是由于Li…

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2023年10月11日
0025
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谢科予/沈超AEM综述：富镍层状氧化物的空气不稳定性研究进展

得益于优异的锂离子扩散动力学和可观的放电比容量，富镍层状氧化物已成为高能量密度锂离子电池的首选正极活性材料（CAM）。然而，由于镍离子独特的电子结构（Ni2+/3+/4+）和严苛的…

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2023年10月10日
0012
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马越/王洪强AFM：240秒！超快激光诱导CEI用于高压PEO基固态电池

基于聚环氧乙烷（PEO）的固态聚合物电解质有望与全固态电池（ASSB）中的高容量金属负极具有界面相容性。然而，电极-电解质界面处的寄生欧姆电阻、高负载正极的离子通路不足及高压下PE…

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2023年10月10日
0026

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