电池顶刊

电池顶刊

8篇电池顶刊：成会明、范红金、彭慧胜、忻获麟、周光敏、李宝华、袁一斐、陈朝吉等成果！

1. 李宝华Nano Energy：双功能稀释剂助力4.5V钴酸锂电池1000圈循环！电解液工程控制的锂金属负极（LMA）和高压正极的界面化学是稳定锂金属电池（LMB）的关键。 …

科研小搬砖
2023年10月8日
0049
电池顶刊

AEM：多尺度模拟解析高能锂硫电池的低孔率硫电极

锂硫（Li-S）电池因其高理论能量密度和低成本而成为大规模储能和汽车电气化的一项有前景的技术。降低硫正极孔隙率最近已被确定为改善电池实际能量密度和最小化孔隙填充电解液以延长电池在贫…

科研小搬砖
2023年10月8日
0018
电池顶刊

Adv. Sci.：三元锂盐电解液实现4.7V高压锂离子电池

作为下一代锂离子电池（LIBs）高能正极的富锂和富镍（LRLOs和NRLOs）层状氧化物具有催化表面，这导致了大量的界面反应、过渡金属离子溶解、气体生成，并最终阻碍了其在4.7V下…

科研小搬砖
2023年10月8日
0051
电池顶刊

何冠杰Angew.：重水（D2O）电解液助力锌离子电池3000次无衰减循环！

水系锌离子电池（ZIBs）以其优异的工业适应性和高能量密度等优点在水系储能技术中得到了越来越多的研究。然而，由于析氢反应（HER）和析氧反应（OER），水系电解液的实际应用受到其窄…

科研小搬砖
2023年10月8日
0090
电池顶刊

崔屹教授，最新Science子刊！

成果简介在锂离子和锂金属电池的循环过程中，不可逆反应、形态变化以及电活性材料的损耗均会降低电池容量。锂电池中气体副产物的积累会通过电池的膨胀和破裂而导致电池故障，同时，考虑到所产…

科研小搬砖
2023年10月8日
0047
电池顶刊

肖丹/孟岩Nano Energy：柔性COF实现更高性能的锂硫电池

刚性共价有机框架（COFs）总是被用作硫-氧化还原/封闭的宿主，以便在高效Li-S电池的循环过程中适应其各种状态。受刚性COFs不可改变的结构框架的限制，柔性COFs被认为在应对活…

科研小搬砖
2023年10月8日
0046
电池顶刊

邵国胜/沈永龙AFM：磷化硒与石墨烯的耦合作为钠离子电池的高容量负极

利用低成本和丰富的材料开发高容量的钠离子电池（SIBs）电极是非常重要的，这有助于提供一种可持续的技术来替代现有的锂离子电池（LIBs）。图1 材料制备及表征郑州大学邵国胜、沈…

科研小搬砖
2023年10月8日
0015
电池顶刊

李祥龙/马英杰/智林杰AM：可控各向同性管化微硅实现稳定的高倍率/高负载储锂

硅对锂离子电池极具吸引力，但在循环时会遭受巨大的体积变化。分级策略显示出希望，但缺乏对单元结构和排列的控制，限制了实际水平上的稳定性改进。图1. 宏观/微观尺寸的硅的分级策略和相…

科研小搬砖
2023年10月8日
0017
电池顶刊

北理陈人杰AM：室温构建混合导电层，稳定固态电解质/锂界面

由于高离子传导性，石榴石型Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12（LLZ）电解质一直是高性能固态电池有希望的候选者，而它的应用却受到界面问题的阻碍。尽管利用功能性涂层和熔融锂有…

科研小搬砖
2023年10月8日
0026
$强强强强强强联合！Whittingham\王春生\崔屹\鲍哲南\张继光\许武等重磅ACS Energy Letters！$ 电池顶刊

强强强强强强联合！Whittingham\王春生\崔屹\鲍哲南\张继光\许武等重磅ACS Energy Letters！

成果简介醚类电解液在高能量密度锂金属电池中显示出积极广泛的应用前景。在此，纽约州立大学宾汉姆顿分校M. Stanley Whittingham教授联合众多学术大佬评估了它们在滥用…

科研小搬砖
2023年10月8日
0028

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
$强强强强强强联合！Whittingham\王春生\崔屹\鲍哲南\张继光\许武等重磅ACS Energy Letters！$
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
$强强强强强强联合！Whittingham\王春生\崔屹\鲍哲南\张继光\许武等重磅ACS Energy Letters！$
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
$强强强强强强联合！Whittingham\王春生\崔屹\鲍哲南\张继光\许武等重磅ACS Energy Letters！$
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
$强强强强强强联合！Whittingham\王春生\崔屹\鲍哲南\张继光\许武等重磅ACS Energy Letters！$
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
$强强强强强强联合！Whittingham\王春生\崔屹\鲍哲南\张继光\许武等重磅ACS Energy Letters！$