电池顶刊

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李玉良院士/薛玉瑞Angew：锌金属界面的逐步诱导生长助力水系锌离子电池

可充水系锌离子电池（AZIBs）有望实现高能量密度、低氧化还原电位、低成本和安全性；然而，其循环性能严重不足，限制了该领域的发展。中科院化学所李玉良、山东大学薛玉瑞等提出了一个在…

科研小搬砖
2023年10月10日
0030
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8篇电池顶刊：夏永姚、晏成林、范修林、何伟东、文锐、努丽燕娜、李成超、赵金保、杨阳、何会兵等成果！

1. 上交大努丽燕娜ACS Nano：通过磷化铜改性隔膜实现高性能Mg-S电池镁硫（Mg-S）电池因其高能量密度和低成本而成为锂离子电池的一种有前景的替代品。不幸的是，当前的Mg…

科研小搬砖
2023年10月10日
00108
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Chem：首次！揭示弱配位稀释剂对促进阴离子分解的关键作用

电解液在锂金属表面的稳定和高电压下的运行中起着关键的作用。特别是，局部高浓度电解液由于其独特的溶剂化结构，已经超越了最先进的电解液。然而，LHCEs中的溶剂化结构（特别是弱配位稀释…

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2023年10月10日
0057
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孟颖教授，最新ACS Energy Letters！

成果展示经过几十年的发展，锂离子电池在能量密度和循环寿命方面都取得了重大突破。全固态电池（ASSB）作为最有前途的电池系统之一，其界面稳定性一直是众多研究者讨论的重点。在此，美…

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2023年10月10日
0047
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任晓迪/陶占良Angew.：基于胶体分散电解质的耐-30℃水系电池！

低温下的电解液冻结是开发水系电池（ABs）的一个关键问题。虽然降低电解液的冰点已经引起了科研人员的研究工作，但人们对电解液冻结过程中的结构演变和调控低温ABs的冷冻电解液结构的关注…

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2023年10月10日
0025
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深大高研院Small：多孔二氧化钛纳米片加入电解液实现无树枝锂金属电池

电解液调控和电极结构设计是抑制锂金属负极上枝晶生长的两种常见策略。深圳大学高等研究院蔡兴科等报告了一种抑制锂枝晶生长的自适应电极结构方法，它融合了电解液调控和电极结构设计策略的优…

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2023年10月10日
0020
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三单位AFM：高能柔性Zn-S电池硫还原转化的双向铁原子催化剂

为了充分实现高能Zn-S电化学的理论潜力，必须克服与硫正极相关的电池放电过程中的不完全和迟缓转换以及电池充电过程中的高重新激活能量势垒。安徽大学鹿可、哈尔滨工业大学卢松涛、苏州大…

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2023年10月10日
0010
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武大EnSM：高稳定且不易燃的全气候（-40到+60℃）电解液！

开发不易燃的磷酸酯基电解液被认为是构建高安全锂离子电池最有前景的方法之一，而与负极（尤其是石墨）的差兼容性以及狭窄的温度适应性阻碍了其商业应用。武汉大学陈重学、曹余良等通过将低配…

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2023年10月10日
0017
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郭再萍/李丹AEM：MoS2-ZnIn2S4异质结界面增强离子/电子迁移和钠离子储存

构建异质结界面多级结构是开发钠离子电池高效储能阳极的有效途径。基于此，澳大利亚阿德莱德大学郭再萍教授和郑州大学李丹副教授（共同通讯作者）等人报道了一种ZnIn2S4包裹MoS2复合…

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2023年10月10日
0031
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潘锋/张明建Angew.：提高表面电导率，实现10C高倍率钴酸锂正极！

正极材料在锂离子电池中作为锂离子扩散和电子传输的宿主框架发挥作用，其锂离子扩散特性一直是研究的重点，而电子传输特性的研究则较少。北京大学深圳研究生院潘锋、香港中文大学张明建等提出…

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2023年10月10日
0047

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