顶刊解读

电池顶刊

电池顶刊集锦：陆俊、庄小东、刘天西、崔光磊、官操、潘安强等成果！

1. ACS Nano：通过扩大氧化还原范围彻底改变 TiO2 的锂存储能力 TiO2是一种广泛认可的锂离子电池插层负极材料，但由于锂离子扩散缓慢，其实际容量受到动力学限制，导致锂…

科研小搬砖
2023年11月9日
0081
计算顶刊

【MS论文精读】PCCP：应变工程实现嵌Cr聚酞菁上优异CORR活性

【Materials Studio培训汇总】研究背景一氧化碳（CO）的电化学转化为增值产品在碳利用和CO去除方面极具前景。近日，常熟理工学院董慧龙、苏州大学李有勇等人系统研究了…

计算搬砖工程师
2023年11月9日
0030
计算顶刊

【MS论文精读】ASS：脱氧核糖核酸核碱基和碱基对对铋的物理吸附

【Materials Studio培训汇总】研究背景基因组是世界上所有生物遗传密码的载体，在物种进化和生命繁殖中发挥着不可或缺的作用。而揭开基因之谜对于人类了解自己、其他物种甚…

计算搬砖工程师
2023年11月9日
0090
计算顶刊

【MS论文精读】CEJ：Dmol3模块计算研究ORR/OER/HER三功能电催化剂

研究背景探索高效、经济、环保的多功能电催化剂氧还原反应（ORR）、析氧反应（OER）、析氢反应（HER）等电催化剂是实现可再生能源转化和存储技术发展的先决条件。此外，如果双金属…

计算搬砖工程师
2023年11月9日
00210
计算顶刊

【MS论文精读】JPC Letters: g-C2N单层负载过渡金属单原子电催化还原硝酸盐制氨的理论研究

研究背景电催化还原硝酸盐（NO3RR）合成氨（NH3）可以有效降解硝酸盐，同时产生有价值的产物。近日，中国科学技术大学江俊、张文华等人利用密度泛函理论计算，研究了一系列负载在氮化…

计算搬砖工程师
2023年11月9日
0072
计算顶刊

【MS论文精读】PCCP：应变工程实现嵌Cr聚酞菁上优异CORR活性

【Materials Studio培训汇总】研究背景一氧化碳（CO）的电化学转化为增值产品在碳利用和CO去除方面极具前景。近日，常熟理工学院董慧龙、苏州大学李有勇等人系统研究了…

计算搬砖工程师
2023年11月9日
0028
计算顶刊

【Gaussian论文精读】AEM: 利用静电势溶剂描述符实现锂电池电解液的合理设计

研究背景应用于电池研究的人工智能/机器学习（AI/ML）是加速研究周期的有力工具。然而，开发合适的材料描述符是实现有意义和准确AI/ML的首要保障。目前，合理的溶剂选择仍然是电解…

计算搬砖工程师
2023年11月9日
01122
计算顶刊

【MS论文精读】ASS：脱氧核糖核酸核碱基和碱基对对铋的物理吸附

【Materials Studio培训汇总】研究背景基因组是世界上所有生物遗传密码的载体，在物种进化和生命繁殖中发挥着不可或缺的作用。而揭开基因之谜对于人类了解自己、其他物种甚…

计算搬砖工程师
2023年11月9日
0065
顶刊解读

IF＞62！郭少军教授，Chemical Reviews超级综述！

电催化作为可再生电化学转化的基础，对于实现可持续发展至关重要，其中金属纳米晶体在电催化的进程中发挥着至关重要的作用。众所周知，与无序纳米晶体相比，金属间化合物纳米晶体显示出不同的特…

Gloria
2023年11月8日
0071
顶刊解读

刷新记录，史上最强！四单位强强联合，登上Nature子刊！

研究背景工程超耐用涂层能够抵抗不同相(液体，蒸汽或固体)物质的吸积，同时赋予多功能，这对于许多实际应用至关重要，例如航空/海洋工程，海洋工程，海洋工程，海洋工程，海洋工程，建筑工…

Gloria
2023年11月8日
0052
顶刊解读

贾宏鹏/陈儆Adv. Sci.：构建富氧空位Ni基催化剂，实现光热催化CO2甲烷化和储氢

二氧化碳(CO2)甲烷化是一种减少CO2排放和缓解全球能源危机的可持续的技术，同时其也提供了一种储存氢气的方法。其中，热催化技术能够将CO2高效转化为CH4。然而，CO2分子具有较…

Gloria
2023年11月8日
0040
顶刊解读

杨瑞枝团队AFM：单层NiV LDH上V空位锚定Ce单原子，加速水分解动力学

电解水制氢作为一种环保、高效的能量转换和存储技术，对于缓解全球能源危机和环境问题具有重要意义。在该反应体系中，析氧反应(OER)由于涉及多步质子和电子转移过程而表现出缓慢的动力学，…

Gloria
2023年11月8日
0035
顶刊解读

计算+实验顶刊集锦：韩布兴、兰亚乾、王爱琴、林森、邹金龙等成果精选！

1.Adv. Mater.：c-CoSe2-CoN助力Zn-空气电池！硒化钴（CoSe2）的相变可有效调节其固有的电催化活性，但提高CoSe2的电导率和催化活性/稳定性还是一个挑…

Gloria
2023年11月8日
0033
计算顶刊

【DFT+实验】浙理工纪律律/王晟、绍兴文理刘准：RuX₂(X = S/Se/Te)中硫族配体效应及析氢构效关系

背景介绍氢气作为一种非碳清洁能源载体，是理想的化石能源替代品，利用可再生能源电力驱动电解水制氢是绿色可持续的制氢途径。析氢反应是电解水制氢的关键步骤，Pt基材料具有优异的电催化析…

计算搬砖工程师
2023年11月8日
0050
计算顶刊

【DFT+实验】浙理工纪律律/王晟、绍兴文理刘准：RuX₂(X = S/Se/Te)中硫族配体效应及析氢构效关系

背景介绍氢气作为一种非碳清洁能源载体，是理想的化石能源替代品，利用可再生能源电力驱动电解水制氢是绿色可持续的制氢途径。析氢反应是电解水制氢的关键步骤，Pt基材料具有优异的电催化析…

计算搬砖工程师
2023年11月8日
0092
计算顶刊

【纯计算】Surf. Interfaces：用于改进光催化的ZnIn2X4 (X=S，Se，Te)半导体缺陷工程

成果简介由于ZnIn2S4对可见光吸收性、化学和热稳定性以及低成本而成为半导体基硫系光催化剂的重要材料。然而，ZnIn2S4的光催化活性受到可见光吸收范围的限制和太阳光诱导空穴与…

计算搬砖工程师
2023年11月8日
0082
计算顶刊

PCCP：三维联苯的相变行为和电化学腐蚀的新见解

研究背景近年来，以石墨烯为代表的二维碳材料因其优异的化学稳定性和抗渗透性而受到腐蚀领域的广泛关注。然而，一些研究发现，石墨烯与界面结合的能力较差，且金属性导致的电耦合使其只能在短…

计算搬砖工程师
2023年11月8日
0056
计算顶刊

PCCP：三维联苯的相变行为和电化学腐蚀的新见解

研究背景近年来，以石墨烯为代表的二维碳材料因其优异的化学稳定性和抗渗透性而受到腐蚀领域的广泛关注。然而，一些研究发现，石墨烯与界面结合的能力较差，且金属性导致的电耦合使其只能在短…

计算搬砖工程师
2023年11月8日
00108
电池顶刊

JACS:用于研究锂金属沉积初始过程的电化学表面等离子体共振光谱

锂金属在负极表面电沉积的初始过程决定了锂金属二次电池的充电性能。然而，在动态现场原位（Operando）条件下，通常难以检测到初始的锂金属沉积或锂金属的早期成核和生长过程。在此，…

科研小搬砖
2023年11月8日
0038
电池顶刊

中大刘晓庆AM: 具有赝电容阴离子存储行为的类COF的富氮共轭微孔聚三苯胺正极

具有良好电子传导性和丰富氧化还原官能团的导电聚合物是构建高能水性锌电池（AZBs）的有前途的正极候选者。然而，活性位点未充分利用的明显缺陷损害了它们的电化学性能。在此，中山大学刘…

科研小搬砖
2023年11月8日
0043

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