电池顶刊

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冯新亮院士团队，8天3篇顶刊！

1、JACS：大赝电容二维共轭金属有机框架阳极尽管二维共轭金属有机框架(2D c-MOFs)为精确定制电容电极材料提供了理想的平台，但用于非水超级电容器的高电容2D c-MOFs…

科研小搬砖
2023年10月9日
0016
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8篇电池顶刊：鲁兵安、冯新亮、何向明、陈永胜、乔世璋、刘永畅、程春、郭玉国等成果精选！

1. Energy & Environmental Science:原位形成的均匀、弹性的SEI用于高性能电池固体电解质间相（SEI）是电池最重要的组成部分之一，对电池的…

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2023年10月8日
0038
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周栋/李宝华/王春生/汪国秀Nature Communications：准固态可充电卤素离子电池电解液设计原则

可充卤化物离子电池（HIBs）由于其能量密度高、成本低和无枝晶特性，可作为当下大规模储能设备的良好候选。然而，目前电解质技术限制了HIBs的性能和循环寿命。在此，清华大学深圳国际…

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2023年10月8日
0018
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王治宇教授AM：固态聚合物电解质故障的诊断和纠正用于增强固态锂硫电池

固态聚合物电解质(SPEs)在开发高性能且可靠的固态电池方面吸引了极大的兴趣。然而，对SPE和基于SPE的固态电池的失效机制的理解仍处于起步阶段，这对实用的固态电池构成了很大的障碍…

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2023年10月8日
0010
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EES：非离子两亲聚合物对水性电解质的纳米级疏水限制用于长效宽温锌基储能

随着可再生能源需求的增长，锌金属负极的水系锌离子装置构成了新兴的下一代储能系统。在过去的几年中，已经开发出复杂的策略来生产坚固的电极和电解质以及它们的界面以减轻锌枝晶生长和副反应，…

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2023年10月8日
0028
电池顶刊

电池顶刊集锦：王欣、陈仕谋、鲁兵安、王治宇、施剑林、刘洋洋、王建淦等成果

1. Energy & Environmental Science: 非离子两亲聚合物对水性电解质的纳米级疏水限制用于长效宽温锌基储能随着可再生能源需求的增长，锌金属负极…

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2023年10月8日
0021
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湖大马建民教授AFM：催化诱导的富无机正极电解质界面用于 4.5 V Li||NCM622 电池

定制正极电解质间相（CEI）和固体电解质间相（SEI）的无机成分对于改善锂金属电池的循环性能至关重要。然而，由于正/负极表面复杂的电解质反应，这具有挑战性。在此，湖南大学马建民教…

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2023年10月8日
0031
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牛津Nature Energy：电池正极氧的非局域电子空穴

过渡金属氧化物正极中的氧离子可以在高压下储存电荷，为实现更高能量密度的电池提供了途径。然而，在给这些正极材料充电时氧化的氧离子形成O2分子被困在材料中从而导致电压滞后。鉴于此，英…

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2023年10月8日
0020
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电池顶刊集锦：忻获麟、吴凡、李先锋、刘凯、伽龙、马吉伟、郭佳、张洪章等成果

1. Adv. Sci.：3小时快速合成锂硫银锗矿固态电解质！用于全固态电池(ASSBs)的锂硫银锗矿超离子导体的湿化学合成方法很有前景，因为它可以节省时间、能源和成本，同时实现…

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2023年10月8日
0017
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华科伽龙AFM：耐超低温还不燃，这种电解液助力锌电池−78.5°C下运行！

由于水系电解液的高冰点（Tf）和过度缔合（溶剂-溶剂和溶质-溶剂相互作用）的严重腐蚀性，传统的可充锌电池无法在寒冷地区工作。图1. 电解液设计华中科技大学伽龙等开发了一种由Zn…

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2023年10月8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