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【DFT+实验】最新AM：-55℃库仑效率超过99.9%的无负极钠金属电池！

背景介绍钠金属电池在低温下的可逆和长循环运行对于寒冷气候下的应用至关重要，但Na枝晶和不稳定的固-电解质界面(SEI)一直困扰着钠金属电池的发展。目前在低温下钠电镀/剥离的库仑效…

2024年1月10日
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【DFT+实验】浙大陆盈盈/李思远Nature Energy：镁钙有机硼酸盐合成新策略

【内容简介】镁/钙等多价金属电池化学体系由于材料的元素丰富性、高安全性和低还原电位，在未来可以灵活的运用于电网储能设施和移动设备领域。近日，浙江大学陆盈盈教授、李思远博士开发了一…

2024年1月10日
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Nano Res.[能源]│暨南大学王子龙：结构和缺陷双策略设计多层纳米球用于低温锌空气电池

背景介绍柔性电子的蓬勃发展推动了可穿戴柔性储能设备研究的热潮。作为一种先进的储能技术，锌空气电池系统具有成本低、安全性好、耐低温、理论功率密度和能量密度高等优点。此外，由于具有清…

2024年1月10日
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低耗能高速度，EPFL和微软研究团队的新方法：深度物理神经网络的无反向传播训练

随着大规模深度神经网络（NN）和其他人工智能（AI）应用的最新发展，人们越来越担心训练和操作它们所需的能源消耗。物理神经网络可以成为这个问题的解决方案，但传统算法的直接硬件实现面…

2024年1月10日
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国科大&首师大合作综述，「白盒」张量网络：增强量子机器学习的可解释性和效率

编辑 | 紫罗深度机器学习在 AI 的各个领域取得了显著的成功，但同时实现高可解释性和高效率仍然是一个严峻的挑战。张量网络（Tensor Network，TN）是一种源自量子力…

2024年1月9日
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【DFT+实验】最新AEM：无负极锂金属电池中外压、SEI结构及锂沉积形貌的内部关联！

来自公众号：深水科技咨询本文以传播知识为目的，如有侵权请后台联系我们，我们将在第一时间删除。背景介绍无负极锂金属电池（AF LMB）采用了一种“空的”Cu薄箔集流体，所有可用…

2024年1月9日
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【DFT+实验】固态锂金属电池界面稳定性最新进展！

引言 20世纪90年代初，锂离子电池（LIB）的商业化开启了储能技术的新篇章。过去几十年来，锂离子电池已广泛应用于便携式电子产品、电动汽车甚至大型电网中，在储能系统中显示出广阔的应…

2024年1月9日
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崔小强等:应用机器学习快速筛选过渡金属单原子负载N掺杂γ相石墨炔用于一氧化碳电还原C1产物的理论研究

背景介绍将二氧化碳(CO2)电化学转化为有价值的碳基产品被认为是解决温室效应和全球能源问题的一种有吸引力的方法。虽然二氧化碳转化为一氧化碳(CO)已达到很高水平，但由于二氧化碳还…

2024年1月9日
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张博威/轩福贞团队:“基于DFT理论计算与机器学习的创新筛选方法：加速析氢和传感单原子材料的发展”

背景介绍氢气有巨大的脱碳潜力，近年备受关注。电化学水分解被视为有前途的氢能制备方法之一。在氢产生和检测领域，析氢反应（HER）在电化学水分解和氢传感装置中的性能受催化剂材料影响。…

2024年1月9日
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JPCL快讯 | 利用可扩展神经网络势模型以第一性原理精度模拟表面反应超热产物平衡动力学

英文原题：Modeling Equilibration Dynamics of Hyperthermal Products of Surface Reactions Using S…

2024年1月9日

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