电池顶刊

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车仁超/林春富/武利民Adv. Sci.：快充、长寿命、低温友好的储锂材料

具有剪切ReO3晶体结构的铌酸锂储能负极材料因其固有的安全性和大容量而引起了广泛的关注。然而，它们通常受到倍率性能、循环稳定性和温度适应性的限制，其根源在于其层间间距不足。图1.…

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2023年10月8日
0030
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欧阳明高院士/张强教授AEM：低破坏性锂电池的开发与利用

锂离子电池（LIBs）在参与未来高渗透率可再生能源电网的频率调节（FR）方面具有巨大的潜力。在此，清华大学张强教授和欧阳明高院士等人报道了通过可控输入输出功率提供FR服务的无损L…

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2023年10月8日
0021
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8篇电池顶刊：鲁兵安、陈立桅、杨勇、吴兴隆、范丽珍、申长雨、陈卫华、王开学、刘志亮等成果集锦！

1. 鲁兵安/王成新Nat. Commun.：受人体启发的电极皮肤实现5000次循环钾金属电池！在自然界中，人体是一个完美的自组织和自修复系统，皮肤可以保护内部器官和组织免受外部…

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2023年10月8日
0017
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熊杰/杨成韬/胡音EnSM：氟功能化MOF抑制SEI重建助力锂负极2000h循环！

随着能源消耗需求的增加，锂金属电池（LMB）是开启未来技术利用的关键。然而，在高电流密度和面容量下，LMB的长期循环性能较差，这是由于固体电解质界面（SEI）中不稳定相引起的连续不…

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2023年10月8日
0026
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朱庆山/张会刚/惠俊峰AEM：金属结催化剂实现多硫化物的高效持久电催化

锂硫（Li-S）电池被认为是下一代储能系统的有希望的候选者。然而，多硫化物的缓慢动力学和穿梭效应阻碍了其实际应用。设计高效率的催化剂以提高动力学和抑制穿梭效应是构建耐用Li-S电池…

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2023年10月8日
0042
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郭再萍&李宝华：最新Nature 子刊！

研究背景近年来，锌离子电池的发展备受关注。水系锌离子电池面临的挑战包括电化学稳定窗口窄、锌电极腐蚀和枝晶生长、工作温区窄以及正极材料性能衰退等。电解液对锌离子的整体性能的影响至关…

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2023年10月8日
0012
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申长雨/陈卫华AEM：粘结剂诱导的超薄SEI用于钝化硬碳负极

硬碳是资源丰富的钠离子电池最有前景的负极之一。然而，由硬碳的缺陷或含氧官能团引起的不可逆电解质消耗所形成的不理想固体-电解质-界面阻碍了它的进一步应用。图1. 基于不同粘结剂的H…

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2023年10月8日
0043
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王开学/黄卫AFM：具有快速离子传输动力学的自适应/自愈合水凝胶SEI

在Zn金属负极上构建聚合物基人工SEI膜在抑制枝晶生长和可充锌离子电池的副反应方面具有巨大潜力。然而，传统的聚合物薄膜存在着Zn2+传输动力学缓慢和界面僵硬等关键问题。图1. Z…

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2023年10月8日
0021
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8篇电池顶刊：余彦、王东海、白莹、吴川、张皝、熊杰、杨成韬、朱庆山、张会刚等成果集锦！

1. 张皝ACS Energy Lett.：竞争性溶剂化诱导的SEI实现99.5%高CE锌负极水系锌金属电池由于其较高的理论能量密度和成本效益而被认为是有前景的储能装置。然而，循…

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2023年10月8日
0023
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程方益/张凯JACS：锂双位点取代实现钠离子层状氧化物正极的高容量和零应变

钠离子电池作为一种电化学储能技术受到了前所未有的关注，但在动态(去)钠化过程中设计低结构应变的高能量密度正极材料仍然具有挑战性。在此，南开大学程方益教授和张凯研究员团队设计合成了…

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2023年10月8日
0058

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