电池顶刊

电池顶刊

潘锋/杨培华/褚卫国AM：仿建筑榫卯结构稳定NCM811正极

富镍的层状氧化物是锂离子电池最有前景的正极，但循环过程中的化学机械失效和巨大的首次循环容量损失阻碍了它们在高能电池中的应用。图1 MT结构的示意和表征北京大学深圳研究生院潘锋、…

科研小搬砖
2023年10月7日
0040
电池顶刊

电池顶刊速递：王春生、陈立宝、陈义旺、王峰、谷猛、张培新、曹瑞国、焦淑红、程涛、韩炜、项宏发等成果！

1. 陈立宝/陈月皎EES：两性离子添加剂提升锌负极87倍寿命！不稳定的电极/电解质界面与不均匀的锌沉积和副反应困扰着水系锌离子电池的实际应用。图1 L-CN添加剂在正极和负极…

科研小搬砖
2023年10月7日
00105
电池顶刊

Angew.：化学气相氟化为锂负极与固态电解质构建亲锂保形界面

尽管大多数用于锂金属电池（LMB）的固态电解质已经实现了高离子电导率，但由于高界面阻抗和锂金属的无限体积变化，固态电解质和锂负极之间快速而稳定的锂离子传输仍然是一个巨大的挑战。图…

科研小搬砖
2023年10月7日
0020
电池顶刊

曹瑞国/焦淑红/谷猛/程涛，最新Nature子刊！

电解液溶剂化结构和固体电解质界面（SEI）的形成对于决定有机电解液中锂沉积的形态至关重要。然而，电解液溶剂化结构和SEI组成之间的联系及其对锂形态演变的影响尚不清楚图1 不同浓度…

科研小搬砖
2023年10月7日
0022
电池顶刊

上硅所黄富强最新AEM：钠电快充新进展！

钠离子电池（SIBs）由于其天然的丰富性和低成本的钠资源，一直被视为锂离子电池的有效替代品。铋（Bi）由于其较高的体积容量和中等的反应电位，是一种很有前途的钠离子电池阳极。然而，铋…

科研小搬砖
2023年10月7日
0028
电池顶刊

支春义教授团队，最新Nature子刊！

成果展示锌金属电池（ZMBs）应用的主要障碍之一，对锌（Zn）金属负极和正极的矛盾要求。在负极方面，水引起严重的腐蚀和枝晶生长，显著抑制了Zn沉积/溶解的可逆性。在正极方面，水必…

科研小搬砖
2023年10月7日
0018
电池顶刊

潘安强等Sci. Bull.：超薄蛭石片为锌金属负极提供离子整流效应

金属锌是制备各种水系锌离子电池（ZIBs）的主要选择，而具有挑战性的问题包括枝晶生长和负极/电解质界面的寄生反应，这大大阻碍了其在大规模储能中的实际应用。图1 材料制备及表征中…

科研小搬砖
2023年10月7日
0066
电池顶刊

扬大/港理工/电子科大AM：受限抗波动膜实现耐用和无枝晶锌离子电池

水系锌离子电池（ZIBs）因其固有的安全性、低成本和无毒性而成为有前景的系统，而锌的腐蚀和枝晶生长会导致锌负极的差可逆性。图1 生物和人工计算系统的示意图扬州大学庞欢、香港理工…

科研小搬砖
2023年10月7日
0016
电池顶刊

吴宇平/刘丽丽Adv. Sci.：采用Li4Ti5O12修饰隔膜获得更好的Li-S电池

市场对能源的需求促使研究人员对Li-S电池给予了很大的关注。然而，”穿梭效应”、锂负极的腐蚀和锂枝晶的形成使得Li-S电池的循环性能不佳（尤其是在高电流密度…

科研小搬砖
2023年10月7日
0022
电池顶刊

杨全红教授，最新Angew.！

在水系锌（Zn）电池中，锌负极会遭受严重的腐蚀反应和随之而来的枝晶生长问题，这导致性能快速下降。图1 电解液中DO对Zn负极的危害天津大学杨全红等揭示了腐蚀机制，并证实溶解氧（…

科研小搬砖
2023年10月7日
0032

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
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
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
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
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