电池顶刊

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王成亮/马晶AFM：一种与水溶性粘结剂兼容的新型高性能有机负极

有机电极材料已经引起了钾离子电池（PIBs）的极大关注。然而，高性能的负极材料却鲜有报道。图1 材料制备及表征华中科技大学王成亮、南京大学马晶等提出了一种新型的六氮杂苯钾羧酸盐…

科研小搬砖
2023年10月7日
0010
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彭慧胜/孙浩Angew.：基于超薄可呼吸界面层的无负极锂金属电池

锂金属由于理论比容量高(3860 mAh g-1)和氧化还原电位低(与标准氢电极相比-3.04 V)被认为是“圣杯”负极。然而，过量锂金属的使用导致严重的安全性和加工复杂性，阻碍了…

科研小搬砖
2023年10月7日
0043
电池顶刊

电池顶刊集锦：胡勇胜、黄云辉、张锁江、黄佳琦、晁栋梁、于乐、张宁、杨树斌等成果

1. Journal of the American Chemical Society：揭开锂和钠与干燥空气的反应之谜锂、钠两种碱金属均有形成氧化物的高度倾向。由于尺寸较大，Na…

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2023年10月7日
0036
电池顶刊

樊慧庆/马龙涛NML：铁单原子催化剂助力水系锌电池5万次循环!

由于锌负极、碘正极和水系电解质的低成本和本征安全性，可充水系锌-碘电池（ZnǀI2）一直是有希望的储能技术。然而，一方面，电化学惰性宿主的低比例利用会导致可溶性多碘化物的严重穿梭、…

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2023年10月7日
0039
电池顶刊

何向明/王莉AFM：通过操纵离子传输和界面稳定性实现稳定的锂金属电池

锂金属电池（LMBs）作为具有高能量密度的下一代储能装置引起了广泛的关注。在锂金属负极（LMAs）朝向电解液的表面，锂沉积总是与界面反应竞争。这使得界面反应在锂沉积层的正后方产生阴…

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2023年10月7日
0021
电池顶刊

毛秉伟/谷宇JACS：形态决定Li2O2分解高效反应点的机制

在追求高可逆的锂氧（Li-O2）电池的过程中，控制反应位点以保持O2和Li2O2在正极侧的稳定转化是非常必要的。然而，在充电过程中涉及反应点的机制仍然难以捉摸，这反过来又对识别过电…

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2023年10月7日
0020
电池顶刊

支春义教授，最新Nature子刊！

阻碍锌金属电池应用的主要障碍之一是来自锌金属负极和正极的矛盾需求。在负极方面，水会诱发严重的腐蚀和枝晶的生长，明显地抑制了锌沉积/剥离的可逆性。在正极一侧，水是必不可少的，因为许多…

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2023年10月7日
0019
电池顶刊

AFM：通过氟化实现高成本效益的阳离子无序岩盐正极的稳定循环

最近开发的锂超阳离子无序岩盐（DRXs）表现出极好的化学多样性，可用于开发替代的无钴/镍高能正极。图1. 用NH4F前体制备的LMTOF材料的结构特征劳伦斯-伯克利国家实验室W…

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2023年10月7日
0016
电池顶刊

苏大孙靖宇ACS Nano：靶向制备用于增强锂硫电化学的先进介体

介体的设计已经激发了越来越多的关注，以帮助解决Li-S领域中激增的有害问题，主要涉及猖獗的多硫化物穿梭和迟缓的氧化还原动力学。然而，通用的设计理念，尽管备受追捧，但至今仍是遥不可及…

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2023年10月7日
0020
电池顶刊

Nature子刊：无溶剂干法电极获得100mg/cm2超高质量负载！

目前的锂离子电池（LIB）电极制造工艺严重依赖于湿涂覆工艺，该工艺会使用对环境有害且有毒的N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）溶剂。除了不可持续之外，使用这种昂贵的有机溶剂还大大增加了…

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2023年10月7日
0074

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