电池顶刊

电池顶刊

许骏AEM：SiO与石墨颗粒之间相互作用的机理和定量理解

由Si和二氧化硅（SiO2）组成的SiO是最具商业前景的负极材料之一，可与石墨混合用于高能量密度锂离子电池（LIBs）。SiO2/石墨（SiO2/Gr）复合负极的主要瓶颈之一是由于…

科研小搬砖
2023年10月10日
0040
电池顶刊

郭玉国/殷雅侠/张千玉Angew.：从缓解电子泄漏的角度抑制SEI的生长

界面稳定性对钠离子电池（SIBs）的寿命和安全性有很大责任。然而，持续的固体-电解质界面（SEI）增长会使其稳定性恶化。从本质上讲，SEI的增长与电子泄漏行为有关，但从缓解电子泄漏…

科研小搬砖
2023年10月10日
0035
电池顶刊

北大深研院AFM：可量产纤维隔膜助力循环1年的超稳定锌负极!

水系锌离子电池（AZB）由于其固有的安全性和低成本，是下一代能源存储的一个有希望的候选者。然而，目前AZB受到锌枝晶生长和不良副反应的困扰，这导致循环稳定性差和过早失效。北京大学…

科研小搬砖
2023年10月10日
0021
电池顶刊

华科孙永明AFM：揭示Ah级层压软包电池中锂金属负极本征不均匀电化学反应

锂（Li）金属负极的不均匀电化学反应是阻碍其在可充电高能量密度电池中应用的主要原因之一。在实验室规模的纽扣电池中，Li金属负极的均质化电化学反应已经取得了很大进展。然而，不能将其直…

科研小搬砖
2023年10月10日
0036
电池顶刊

港理工张标AFM：可规模生产！用于稳定锌粉负极的半液态电极

与锌箔负极相比，锌粉负极具有很大的通用性，但具有高表面积的粗糙表面加剧了腐蚀和枝晶生长。在此，香港理工大学张标教授等人通过将锌粉与双导电（离子和电子）聚乙二醇 (PEG)-Zn2…

科研小搬砖
2023年10月10日
0023
电池顶刊

JACS：锂金属电池中锂沉积覆盖率与微观结构的关系

提高锂金属电池的可逆性是当前电池研究的挑战之一，这需要更好地了解锂沉积形态的演变。然而由于不同系统涉及各种参数，锂沉积形态非常复杂。在此，清华大学深圳国际研究生院李宝华教授、荷兰…

科研小搬砖
2023年10月10日
0055
电池顶刊

华科李会巧AEM：Zn取代实现锂离子电池的高倍率Ge1-xZnxP固溶体负极

具有大容量、低平台和高初始库仑效率（ICE）的单斜晶系GeP已被证明是锂离子电池（LIBs）的替代负极，但价格昂贵的Ge原料的大量使用阻碍了其进一步发展。为此，华中科技大学李会巧…

科研小搬砖
2023年10月10日
0018
电池顶刊

南科大AEM：重新审视氢在富锂反钙钛矿固体电解质中的作用

具有反钙钛矿结构的Li2OHX（X = Cl或Br）具有熔点低、成本低、易于放大等优点，在全固态锂金属电池（ASSLMBs）中具有广阔的应用前景。然而，Li2OHX中的锂离子传输机…

科研小搬砖
2023年10月10日
0023
电池顶刊

应化所AFM：阴离子协同溶剂化，经济高效双离子电池的有效策略

阴离子的溶剂化结构在决定使用石墨正极的双离子电池的性能方面起着关键作用。在过去对双离子电池的研究中，电解液的设计标准主要是基于溶剂和添加剂之间的传统关系。中科院长春应化所王宏宇、…

科研小搬砖
2023年10月10日
009
电池顶刊

继Nano Letters后再发JACS！海大/天大JACS：普适设计合成高熵化合物材料

前期成果高熵材料作为一类新的材料体系，在近几年来引起研究人员广泛的关注。多个主要组分的协调展现出传统材料所不具备的新的性质和性能。其中关于高熵合金的研究进行较早，且报道较为广泛…

科研小搬砖
2023年10月10日
0052

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