顶刊解读

催化顶刊

山东理工大学Nature子刊：通过调控高熵氢氧化物中的氧非键合态实现可规模化水氧化

晶格氧氧化机理通常需要从金属-氧键带中抽取电子，导致金属-氧键级降低而可能引发结构失稳。 2025年7月18日，山东理工大学王芳卿、丛海林在国际知名期刊Nature Communi…

3天前
电池顶刊

提升3个数量级！双「杰青」领衔，北航＆国科大，新发Nature Materials：双组分协同突破有机光伏21%效率！

界面层（CIL）对有机太阳能电池（OSCs）的电子提取和电荷复合过程具有关键调控作用，但现有高性能CIL材料普遍受限于导电性不足、复合率高和形貌不均等问题，严重制约器件效率与稳定性…

3天前
顶刊解读

JACS：内蒙古大学郭硕/上海有机所薛小松/四川大学章炜：1,2-羰基迁移策略高效构建β-五氟硫基酮—开启新型含氟药物研发新可能

第一作者：李佳宇、刘莹、孙东雷通讯作者：郭硕、薛小松、郑蒙蒙、章炜通讯单位：内蒙古大学，中科院上海有机化学研究所，四川大学论文DOI：10.1021/jacs.5c09085…

4天前
电池顶刊

院士领衔！阿贡EES：通过优化离子液体电解质中的共溶剂实现锂金属电池的稳定性

在此，阿贡国家实验室Khalil Amine院士、Chi-Cheung Su，美国德州农工大学Jorge Seminario、 Perla Balbuena等人察了三种具有不同溶剂…

4天前
催化顶刊

红外13.9%！物理所&松山湖实验室，新发Nature子刊：自旋分解使得相干等离子体金属/半导体异质结全光谱光催化

在光能转换领域，金属/半导体异质结对于高效利用光能至关重要。在传统研究中，贵金属（Au、Ag等）被广泛用于等离子体光催化，但其高昂的成本限制了实际应用。近年来，过渡金属氮化物因其…

4天前
催化顶刊

南京大学闫世成，最新AFM！

镍铁（NiFe）基电催化剂在碱性水电解工业应用中面临一个关键挑战，即Fe3+溶解问题。 2025年7月16日，南京大学闫世成在Advanced Functional Materia…

2025年7月18日
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徐卫林院士领衔！武汉纺织大学王金凤/张晓芳，最新Nature子刊！

水泥基复合材料的脆性断裂与裂纹萌生始终制约其增韧与加工。 2025年7月15号，武汉纺织大学王金凤、张晓芳、徐卫林在国际知名期刊Nature Communications发标题表《…

2025年7月18日
电池顶刊

重磅！华科黄云辉/袁利霞＆浙大陆俊，最新Nature：微乳液电解液推动高电压锂金属电池发展

锂金属负极与高镍正极的配对被视为有望突破500 Wh kg-1能量密度门槛的组合。在逼近如此高的能量密度时，必须采用能够同时稳定负极和正极界面相的电解液，以确保安全且长周期的循环。…

2025年7月18日
顶刊解读

清华大学「国家级青年人才」刘锴/清华深研院李佳，最新Nature子刊！

成果简介甲醇氧化反应（MOR）是直接甲醇燃料电池（DMFCs）的瓶颈，但是最先进的铂（Pt）基催化剂受到CO中毒问题的严重影响。隔离材料中的Pt原子可以避免CO中毒，但单原子Pt…

2025年7月17日
催化顶刊

山大张进涛/清华王定胜/川大程冲，最新Nature子刊！

成果简介在电极-溶液界面上，揭示水的动态结构对于各种电催化过程至关重要，因为水充当质子和电子的来源。然而，在复杂界面上精确控制水的状态仍然具有挑战性。基于此，山东大学张进涛教授…

2025年7月17日

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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