顶刊解读

顶刊解读

国家纳米科学中心唐智勇院士Angew: 光催化甲烷转化实验设计与结果报道的最佳指南

第一作者和单位：蒋雨恒国家纳米科学中心通讯作者和单位：范英英副教授广州大学；唐智勇院士国家纳米科学中心原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.…

2024年5月22日
顶刊解读

石大/利物浦大学ACS Catal.: 构建Cu/UiO-66-NH2催化剂，实现等离子体催化CH4氧化合成C2+

在温和的条件下直接将CH4和CO2转化为液体产物为缓解全球环境危机和能源短缺问题提供了一种有效的策略。由于其非平衡特性，非热平衡等离子体(NTP)有助于实现在环境条件下CH4和CO…

2024年5月22日
顶刊解读

西北大学AFM: B和Fe双掺杂诱导晶格氧机制，强化碱性淡水和海水氧化活性

氢气具有较高的能量密度、无毒和无碳排放等优点被认为是理想的能源载体之一。电催化水分解法是一种环境友善且高效的制氢方法。与阴极析氢反应(HER)相比，涉及多步电子转移过程的阳极析氧反…

2024年5月22日
顶刊解读

青岛科技大学王磊，最新AM！

第一作者：Lingbo Zong, Fenghong Lu, Ping Li, Kaicai Fan 通讯作者：王磊通讯单位：青岛科技大学论文速览在合适的载体上包裹金属实体的…

2024年5月22日
顶刊解读

3万次循环，几乎无衰减！北化工庄仲滨/李晖最新Nature子刊！

第一作者：Jinjie Fang, Haiyong Wang, Qian Dang 通讯作者：庄仲滨，李晖，Yushan Yan 通讯单位：北京化工大学，美国特拉华大学论文速览 …

2024年5月22日
顶刊解读

他，北大校友，2024年斯隆奖「诺奖风向标」，光谱学+成像技术，最新Nature子刊！

研究背景相关系统是指其中的粒子之间存在相互作用，导致它们的行为不再能够简单地用单个粒子的理论来描述。这种复杂性使得相关系统具有许多新奇的特性和潜在的应用，超越了传统单粒子框架的范…

2024年5月22日
顶刊解读

武大校友联手PNNL首席科学家，重磅AM：FEC添加剂在硅基锂电中的利与弊！

第一作者：Joseph Quinn 通讯作者：肖婕，王崇民通讯单位：美国太平洋西北国家实验室论文速览锂离子电池的能量密度可以通过用高容量硅基材料代替石墨阳极来提高，尽管不稳定…

2024年5月21日
顶刊解读

山大AEM：正极催化剂的D波段中心调节实现锂-氧电池的长寿命

可充电锂-氧电池（LOB）被认为是下一代储能设备有希望的候选者。其中，正极催化剂低活性和锂负极的严重副反应导致循环稳定性差阻碍了LOB的商业应用。在此，山东大学廉刚、党锋等人在提…

2024年5月21日
顶刊解读

华工EES：共价有机纳米片胶体电解质实现超高压、低温锂金属电池

当前的电解质难以满足极端条件下可充电电池的需求。因此，迫切需要开发一种能够满足电池在多应用场景下的通用电解质设计策略。在此，华南理工大学梁振兴团队报告了一种微观异质电解质，即共价…

2024年5月21日
顶刊解读

中科大Nature子刊：分子锚定策略实现高电压、高安全性锂金属电池

限制游离溶剂分子的电化学反应性是开发高压锂金属电池的关键，尤其是对于具有高锂金属相容性但氧化稳定性低的醚类溶剂( <4 V与Li+/Li）。典型的高浓度电解质依赖于接近饱和的…

2024年5月21日

加载中…

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
分享到:

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
分享到:

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
分享到:

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
分享到:

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
分享到:

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