顶刊解读

计算顶刊

6个案例，3个比方，讲清倒空间、倒格子、第一布里渊区、高对称k点、k path等概念！11月7日发车！

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计算搬砖工程师
2023年11月6日
0017
计算顶刊

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计算搬砖工程师
2023年11月6日
00149
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2023年11月6日
0082
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2023年11月6日
0055
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2023年11月6日
0061
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2023年11月6日
0048
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2023年11月6日
0074
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2023年11月6日
0044
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计算搬砖工程师
2023年11月6日
0029
电池顶刊

闫俊/王倩ACS Nano：多功能界面自组装Ti3C2Tx MXene基复合材料实现优异的锂和钠存储

探索具有优异导电性的纳米结构过渡金属硫化物负极材料是高性能碱金属离子存储器件的关键。哈尔滨工程大学闫俊、王倩等人报道了一种快速界面自组装方法，以在具有夹层结构的Ti3C2Tx M…

科研小搬砖
2023年11月6日
0038
电池顶刊

EnSM：通过在线电化学质谱分析钠电池中的产气行为

识别来自不可逆副反应的气态分解产物有助于了解可充电池的内部工作。与锂离子电池不同，钠离子电池中的产气过程了解有限。瑞士保罗谢尔研究所Leiting Zhang、Sigita Tr…

科研小搬砖
2023年11月6日
0083
电池顶刊

余学斌/李鹏Small Methods：双阴离子取代复合氢化物-硫化物电解质实现快速锂离子传导

氢化物基固态电解质（SSEs）由于其还原性和柔性特性，可以保持其对锂金属的稳定性，并与锂金属负极表现出高度的相容性。然而，室温下较差的离子电导率是锂离子电池采用氢化物SSE的主要挑…

科研小搬砖
2023年11月6日
0037
电池顶刊

郑州大学AM：有机硫和原位生成低聚物的尺寸效应实现高利用率的钠-有机硫电池

有机硫由于其高容量、多样的结构和优异的电化学性能而成为可充电金属电池的有前途的正极材料。然而迄今为止，文献中还没有报道过在室温条件下有希望的可充电钠-有机硫电池。在此，郑州大学付…

科研小搬砖
2023年11月6日
0026
电池顶刊

郑州大学Chem: 超高N掺杂碳诱导的原子分散Ni可实现稳定的钠储存

建立具有足够固相接触的相界面对于改善化学反应动力学和深度非常重要。电极材料的高分散性，特别是在原子水平上是众所周知的高界面接触，但由于低负载，它们在电池中的潜在应用受到限制。基于…

科研小搬砖
2023年11月6日
0017
计算顶刊

Journal of Power Sources正文：利用化学反应神经网络构建锂电池正极材料的热稳定物理模型

文章信息嵌合物理模型的化学反应神经网络在正极材料热稳定性分析中的应用第一作者：Benjamin C. Koenig 通讯作者：邓斯理* 单位：美国麻省理工学院研究背…

计算搬砖工程师
2023年11月6日
0053
电池顶刊

山大&中科大AEM: Ti3C2 MXene量子点簇中晶体缺陷引导的双功能催化活性助力锂氧电池

提高往返效率和减轻寄生副反应在提高锂氧电池的活性和耐久性方面起着关键作用。Ti3C2是典型的2D MXene层状材料之一，由于出色的金属导电性和丰富的表面官能团，显示出在储能和催化…

科研小搬砖
2023年11月6日
0072
计算顶刊

他，两院院士，88岁照样发Science！

甲烷热解（MP）是一种潜在的无CO2制氢生产技术，只产生固体碳副产物。然而，开发一种在中等温度下稳定的甲烷热解的高效催化剂一直是一个挑战。研究显示，将甲烷转化为氢气和固体碳需要极高…

计算搬砖工程师
2023年11月6日
0033
计算顶刊

三单位联合AM：高还原石墨烯氧化物有效增强Melon的光电化学析氢性能

在气候变化时期，可再生能源被广泛研究，以解决全球能源危机和环境可持续性问题。在可再生能源中，通过太阳能由水产生的氢燃料(绿色氢)因其自发性和生态相容性而受到青睐，而这也就需要开发高…

计算搬砖工程师
2023年11月6日
0060
电池顶刊

东北大学EnSM: 水系锌离子电池高性能正负极用碳纳米材料的研究进展

水系锌离子电池（ZIBs）在安全和大规模储能应用方面具有巨大潜力。然而，较差的能量密度和使用寿命严重阻碍了ZIBs的实际应用。幸运的是，具有高导电性、化学稳定性和可调表面化学的碳纳…

科研小搬砖
2023年11月6日
0041
计算顶刊

中大Appl. Catal. B：单原子Ru/NiFe LDH实现高效5-羟甲基糠醛氧化和析氧反应

化石燃料的过度消耗导致了严重的环境问题，包括白色污染、空气污染和大量的二氧化碳排放。为解决这一问题，可再生绿色生物质和生物质衍生的化学品为合成具有高附加值的化学品和生物燃料提供了有…

计算搬砖工程师
2023年11月6日
0038

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