电池顶刊

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段辉高/张冠华AFM：仿生蜂窝状锌负极提升2000次循环20倍容量保持率

柔性锌离子电池（ZIBs）是后锂时代柔性安全能源系统的一个有前景的方向，而锌负极的不稳定性，包括较差的柔韧性、不可控的沉积和枝晶生长，仍然是一个挑战。图1. 天然蜂窝结构启发仿生…

科研小搬砖
2023年10月7日
0067
电池顶刊

何向明/徐宏AM：亲水性MOF使富镍锂电池在高H2O/HF含量下稳定循环

微量的原生杂质，如水和氢氟酸（HF），会严重降低锂电池的稳定和长期循环。因此，在整个锂电池的生产过程中，不可避免地需要昂贵的除水过程，这就存在了节能锂电池技术消耗不可忽视的能量的悖…

科研小搬砖
2023年10月7日
0045
电池顶刊

8篇电池顶刊：王春生、魏飞、成会明、吴凡、丁书江、孙学良、高义华、Khalil Amine等成果

1. Nature Energy：临界相间过电位作为全固态锂电池设计的锂枝晶抑制标准临界电流密度 (CCD) 可用于评估固态电解质 (SSE) 的锂枝晶抑制能力。然而，CCD 值…

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2023年10月7日
0059
电池顶刊

悉尼科技大学裴增夏Matter：熔融水凝胶电解质助力锌金属固态电池18500次循环！

水系锌金属电池（ZMB）作为新兴柔性电子器件的电源具有广阔的前景。熔融水合物电解质一直被视为解决水系锌金属电池所面临的最关键问题（如电化学窗口狭窄和电极稳定性差）的一种有前景的解决…

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2023年10月7日
0046
电池顶刊

纪效波/侯红帅AFM：碳点构建丰富界面结构提高Sb/C复合材料的储钠能力

设计Sb/碳复合材料是提高钠离子电池Sb负极循环稳定性和倍率能力的有效策略。然而，碳的引入通常会导致比容量和初始库仑效率（ICE）的损失。在此，中南大学纪效波教授、侯红帅教授等人…

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2023年10月7日
0018
电池顶刊

张一洲/董升阳/庞欢AFM：3D打印MXene基铁电聚合物改善锌离子电池性能

水系锌离子电池（AZIBs）的锌（Zn）金属负极因其理论容量高、氧化还原电位低、成本低等特点而受到广泛关注。然而，不可控的枝晶形成和副反应会导致电池的可逆循环有限和快速失效。在此…

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2023年10月7日
0033
电池顶刊

郑洪河团队ACS Energy Lett.：氟代碳酸亚乙酯在抑制锂离子电池硅负极中锂捕获的新见解

氟碳酸亚乙酯（FEC）被广泛用作锂离子电池中的成膜电解质添加剂，并且被认为可以促进在硅电极表面上形成稳定的富含LiF的固体电解质界面（SEI）。在此，苏州大学郑洪河团队发现FEC…

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2023年10月7日
0045
电池顶刊

张一洲/董升阳/庞欢AFM：3D打印MXene基铁电聚合物改善锌离子电池性能

水系锌离子电池（AZIBs）的锌（Zn）金属负极因其理论容量高、氧化还原电位低、成本低等特点而受到广泛关注。然而，不可控的枝晶形成和副反应会导致电池的可逆循环有限和快速失效。在此…

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2023年10月7日
0031
电池顶刊

于吉红院士等JACS：沸石策略助力高性能全固态电池！

成果简介具有高能量密度和安全性的全固态电池（All-solid-state batteries, ASSBs）是下一代储能应用的理想候选者，但是用于ASSBs的传统固体电解质存在…

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2023年10月7日
0019
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同济大学罗巍AFM：提高截止电压，实现4.6V锂金属电池更好的性能

可充锂离子电池（LIBs）在当今社会无处不在，在消费电子和电动汽车中发挥着重要作用。因此，提高锂离子电池的能量密度正成为一项具有重大意义的关键研究挑战。锂金属是一种高容量的负极，但…

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2023年10月6日
0041

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