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【DFT+实验】AEM：CuO-C60电催化CO2还原成C2+产物

在CO2电催化还原过程中，构建Cu0-Cu+双活性位点对C-C偶联生成多碳（C2+）产物具有重要意义。然而，Cu基前驱体（Cu+等）很容易还原为Cu0，特别是在大电流密度下，因此开…

2024年3月28日
计算顶刊

【多物理场】瑞典查尔姆斯理工大学熊仕昭AM：界面缺陷对固态电解质电化学机械失效的作用

1、引言由固态电解质和锂（Li）金属负极组成的可充电固态电池显示出大规模应用电池系统的巨大前景，具有更高的能量密度和高安全性，有望打破限制国家进步的瓶颈-最先进的锂离子电池。然而…

2024年3月28日
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【纯计算】ASS：用于乙腈高效还原为乙胺的非金属单原子催化剂

研究背景电化学乙腈（CH3CN）还原反应是在环境条件下生产乙胺（CH3CH2NH2）的一种途径，但其缺乏高效的催化剂。而目前的研究很少报道非金属催化剂，大部分是金属基材料。近日，…

2024年3月28日
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湖大鲁兵安EES：有机/水混合电解液中的氢键调控实现安全、高压的钾离子电池

可再生能源(如太阳能和风能)的间歇性和不均匀分布的缺点以及大规模储能的迫切需求加速了电池技术的发展。其中，锂电池无疑在全球能源市场占据主导地位。然而，使用有机电解液引起的安全问题始…

2024年3月28日
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华盛顿大学NML：弱极化有机阳离子改性水合钒氧化物用于高能水系锌离子电池

钒氧化物（例：V2O5·nH2O (VOH)）由于其可调节的层状结构、独特的电子特性和高理论容量成为水系锌离子电池有前途的正极候选材料。然而，钒溶解、Zn2+扩散动力学缓慢和工作电…

2024年3月28日
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上交杨军ACS Energy Letters：硬碳负极双功能预氧化试剂实现高能钠离子电池

作为钠离子电池的基准负极材料，硬碳（HC）仍然面临着初始库仑效率不理想和固体电解质界面（SEI）不稳定等问题，从而降低了能量密度和循环性能。在此，上海交通大学杨军团队首次展示了烷…

2024年3月28日
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复旦JACS：串联化学与 Janus 介孔加速剂用于高效水系电池

在金属锌负极上形成可靠的固体电解质相（SEI）对于稳定的锌基水系电池至关重要。然而，不相容的锌离子还原过程（即同时吸附（捕获）和去溶剂化（排斥）Zn2+(H2O)6）给 SEI 的…

2024年3月28日
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广工大AFM：H+/Li+离子交换诱导尖晶石离子导电层实现高能硫化物基全固态锂电池

全固态锂电池（ASSLIBs）因其高能量密度和固有的安全性，有望成为新一代能源技术。然而，固态电解质与高压正极之间严重的界面反应构成了重大挑战，尤其是在较高的充电电压下。在此，广…

2024年3月28日
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锂固体电解质电导率：机器学习的数据库

能源储存是通过利用可再生能源来满足日益增长的能源需求的关键技术。液态电解质基锂离子电池已被广泛应用于便携式电子和电动汽车市场，而使用固态电解质的替代电池可以避免与有机液态基电解质相…

2024年3月27日
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物理所/浙大ACS Energy Letters：改进固体电解质界面和可逆钠存储的动力学操纵!

最大限度地减少碳负极第一次循环期间的不可逆性对于钠离子电池（NIB）的能量密度和寿命至关重要。然而，不可逆容量的基本机制，特别是与动力学和界面相结合的机制仍不完全清楚。在此，中国…

2024年3月27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