电池顶刊

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96.1%容量保持率！苏州大学张伟/程涛AFM：无枝晶锂金属负极！

锂金属负极的实际应用受限于不可控的枝晶生长，这严重影响了电池的安全性和循环性能。传统策略集中于调整电解质组成或界面涂层，但未能从根本上调控纳米尺度的锂沉积行为。在此，苏州大学张伟…

陈璋
2025年6月6日
0031
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>1480小时！北化工AEM：氰基桥联Cu₃[Co(CN)₆]₂催化剂助力高性能锂-二氧化碳电池

锂-二氧化碳（Li-CO₂）电池是一种兼具能源存储与环境可持续性的新兴技术，但其缓慢的电化学反应动力学和低导电性放电产物的过度积累导致电池极化大、循环寿命有限。在此，北京化工大学…

陈璋
2025年6月6日
007
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单原子催化，最新Nature！单个表征照样发顶刊！

在催化材料设计领域，集成原子级分散金属物种且结构可控的负载型金属催化剂代表了前沿方向，因其具备对反应性出色的调控能力和极高的金属利用率，几乎可媲美分子催化体系的精确性。然而，精确…

陈璋
2025年6月6日
0028
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院士领衔！中南大学纪效波/阿贡刘同超，最新Nature子刊！

过渡金属（TM）层状氧化物因其高能量密度和使用非关键元素的可持续化学特性，已成为钠离子电池（SIBs）的主要正极选择。然而，其在（脱）钠过程中各向异性的晶格应变和应力积累会导致严重…

陈璋
2025年6月5日
0034
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88.3%初始容量！朱美芳院士领衔！东华大学，最新AFM！

隔膜作为锂离子电池的重要组成部分之一，对电池的安全性和循环性能至关重要。然而目前商业上应用最广泛的隔膜材料多为聚烯烃基材料，由于其熔点较低，在电池温度上升时容易发生收缩和熔融，导致…

陈璋
2025年6月5日
008
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循环超2000次！太原理工大学王骞，最新Angew！

水系锌离子电池（AZIBs）被视为大规模储能系统的候选技术。然而，锌金属负极长期面临析氢反应、枝晶生长和表面腐蚀等挑战。在此，太原理工大学王骞、侯利锋，南京邮电大学王师，南京大学…

陈璋
2025年6月4日
0030
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创纪录！超长循环寿命，电子科大AM：离子调控实现双限域效应助力锌-碘电池

水系锌碘（Zn-I₂）电池因其固有的安全性、经济性以及碘正极较高的理论容量（211 mAh g⁻¹，被广泛认为是满足日益增长的储能和可穿戴设备需求的潜在解决方案，并引起了广泛关注。…

陈璋
2025年6月4日
0025
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高能量密度533.8 Wh kg⁻¹！崔光磊AFM：调控阴离子溶剂化结构助力锂金属电池

基于磷酸盐的高浓度电解质和局部高浓度电解质虽能有效解决富镍锂金属电池（LMBs）的安全性和界面兼容性问题，但其高成本和黏度限制了实际应用。在此，中国科学院青岛生物能源与过程研究所…

陈璋
2025年6月3日
0033
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3500小时！华科/物理所Angew：聚合物电偶极效应增强准固态钠金属电池

钠金属负极的界面不稳定性严重阻碍了钠金属电池的实际应用。根据双电层（EDL）理论，亥姆霍兹层的电势差对电极/电解质界面的电化学反应至关重要，其决定了固体电解质界面相（SEI）的组成…

陈璋
2025年6月3日
005
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重磅，南京航空航天大学，今日Science！

自然光照变化在明暗循环中会诱导钙钛矿太阳能电池中发生不可逆的离子迁移，这对它们的长期户外运行稳定性构成了巨大挑战。在此，南京航空航天大学郭万林院士和赵晓明教授等人通过使用气相沉积…

陈璋
2025年6月2日
005

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