顶刊解读

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电池顶刊集锦：卢侠、忻获麟、黄佳琦、徐吉静、乔世璋、吴兴隆、何冠杰、陈军等成果！

1. Nature Communications：合金负极的分层锂电化学用于高能锂金属电池开发超薄锂金属负极对于高能量密度电池的发展至关重要，但由于锂的可加工性差及不可控的锂沉积…

2024年3月26日
计算顶刊

【DFT+实验】Angew.：d-NiFe-LDH实现高效稳定的水氧化

非贵金属基析氧反应（OER）电催化剂的低活性和低稳定性严重限制了其在各种电化学能量转换系统中的实际应用。基于此，德克萨斯大学奥斯汀分校的余桂华教授、中南大学赖延清教授、田忠良教授…

2024年3月26日
计算顶刊

【DFT+实验】Angew.：对映纯单齿NHC配体稳定手性Au13团簇的高效圆偏振发光

手性金纳米团簇在手性传感、不对称催化、手性治疗等方面具有广阔的应用前景，但具有明亮圆偏振发光（CPL）晶体结构的对映纯超原子均金（Au）团簇仍然具有挑战性。基于此，郑州大学臧双全…

2024年3月26日
计算顶刊

【DFT+实验】Nature子刊：提高12倍！Pt/C60加速碱性HER

膜基碱性水电解槽是一种具有低成本的绿色制氢技术，其关键技术障碍之一是碱性析氢反应（HER）活性催化剂材料的开发。基于此，新加坡国立大学汪磊教授和Sergey M. Kozlov、…

2024年3月26日
计算顶刊

【DFT+实验】Nature子刊：Ni2P/NiS@PCOS实现高效光催化整体水分解

光催化为将水（H2O）转化为可再生燃料氢气（H2）提供了一种有吸引力的策略，但目前的光催化制氢技术依赖于额外的牺牲剂和贵金属辅助催化剂，具有整体水分解性能的光催化剂有限。基于此，…

2024年3月26日
计算顶刊

【DFT+TB】南开的邵斌和左旭教授也用狸猫换了太子：结果居里温度…

目前所发现的大多数二维铁磁半导体材料的居里温度远低于室温，限制了其实际的应用。而居里温度与材料的磁交换相互作用强度有关，寻找合适的方法调控材料的磁交换相互作用显得尤为重要。 Fig…

2024年3月26日
顶刊解读

北理/人大AFM：基于构型熵的高性能钠离子电池聚阴离子阴极

聚阴离子钠离子阴极因其出色的结构稳定性而备受关注。然而，低比容量仍然是阻碍其实际应用的一个亟待解决的问题。图1. Me-NVMP的设计北京理工大学赵永杰、浙江大学陆俊、中国人民…

2024年3月25日
顶刊解读

山大EEM：通过低极性助溶剂调节电解液溶剂化结构，用于低温锌离子电池

水系锌离子电池因成本低、安全性高而被视为大规模储能系统的理想候选材料，但其低温性能较差，限制了其应用。图1. 电解液表征山东大学王书华、刘宏等在Zn(ClO4)2的水溶液中加入…

2024年3月25日
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吴兴隆Angew：低应变和约束相变的熵调节阴极，实现超长寿命水系铝离子电池

在多价离子插入过程中，电荷载流子与宿主之间强烈的静电相互作用使得高性能的可逆铝离子存储仍然是一个难以实现的目标。由于强大的静电排斥力和较差的鲁棒性，包括普鲁士蓝类似物（PBAs）在…

2024年3月25日
顶刊解读

复旦ACS Energy Letters：不可燃Na4B36H34基硼氢化物电解质|高压全固态钠电池

由于商用有机电解质具有挥发性和易燃性的特征，高压高能量密度情况下极易引发一系列安全问题。而固态电解质因其固有的高安全性和良好的热稳定性，而且对金属钠负极稳定的特征，因此在追求下一代…

2024年3月25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