电池顶刊

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彭慧胜/王兵杰，最新Angew.！

基于凝胶电解质的高安全柔性电池是可穿戴电子设备的有前景的电源解决方案，但在复杂变形时，特别是脆弱的电极-电解质界面，会导致不可逆的容量损失，甚至电池失效。图1. SGTE的作用示…

科研小搬砖
2023年10月8日
0014
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ACS Energy Letters：宽温电解液助力锌负极25/-20℃下循环14,000/10,000次！

Zn负极中的析氢、腐蚀和枝晶的形成限制了它们在水系Zn金属电池中的实际应用。图1. 混合电解液的溶剂化结构分析成均馆大学Ho Seok Park等提出了一种界面化学调节策略，利…

科研小搬砖
2023年10月8日
0029
电池顶刊

袁一斐/王舜Nano Energy：亲锌界面涂层抑制锌负极的枝晶生长

水系可充锌电池的锌负极的实际应用受到了不可控的树枝状锌沉积和相关界面问题的阻碍，而这些机制仍然是模糊的。图1. 理论计算和Au-Zn的表征温州大学袁一斐、王舜等阐明了从亚纳米到…

科研小搬砖
2023年10月8日
0023
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范红金AFM：内外协同工程提升聚合物钠电池的循环性能

聚合物钠电池的发展需要具有稳定界面的正极材料，以避免循环过程中不良的界面接触和界面的副反应。图1. 材料表征新加坡南洋理工大学范红金等基于Na0.67Mn2/3Fe1/3O2（…

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2023年10月8日
0021
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材料合成革命！锂电池登顶Science封面！

对于具有层状晶体结构的材料，特别是被称为MXenes的二维（2D）过渡金属碳化物和氮化物在储能，电磁干扰屏蔽等领域有着广泛的应用前景。然而，MXenes仅由MAX相合成，其用苛刻的…

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2023年10月8日
0070
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支春义Angew.：具有有效Br0固定的固体卤间化合物用于稳定的高能锌电池

尽管大量研究人员致力于Br基电池的探索，但高度可溶的Br2/Br3–物质会引起严重的“穿梭效应”进而导致严重的自放电和低库仑效率。传统上，季铵盐如甲基乙基吗啉溴化物(M…

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2023年10月8日
0043
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成会明/周光敏/梁正，最新JACS！

废旧锂离子电池的回收利用已成为解决资源短缺和潜在环境污染问题的当务之急。然而，直接回收废弃的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(NCM523)正极具有挑战性，因为循环正极表面形…

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2023年10月8日
0011
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余彦教授，最新Angew.！

碳酸盐电解质具有优异的化学稳定性和较高的盐溶性，是钠金属电池室温条件下实现高能量密度的理想选择。然而，在超低温(-40℃)下电解质分解形成的固体电解质界面相(SEI)不稳定和脱溶剂…

科研小搬砖
2023年10月8日
0034
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2023年首篇！101岁John B. Goodenough教授固态电池领域重要成果！

John Goodenough，美国德克萨斯大学奥斯汀分校机械工程系教授、固体物理学家，三大锂电正极材料钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极的发明人，锂离子电池奠基人之一，被业界公认为“锂…

科研小搬砖
2023年10月8日
0052
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AFM：解码Li+/Na+交换路径制备高性能Mn基层状锂离子电池正极

自1996年P. G. Bruce的第一篇报告以来，Li+/Na+交换作为制备高性能锂离子电池锰基层状正极的有效方法已被广泛探索。而了解离子交换过程中的详细结构变化对于实现高性能…

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2023年10月8日
0014

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