顶刊解读

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川师/港理工/哈工大EnSM：利用微量极性添加剂调节亥姆霍兹平面实现长寿命锌离子电池

金属锌（Zn）具有较强的水稳定性、内在安全性和较高的理论比容量，因此具有广阔的应用前景。然而，在水系电解中反复沉积和剥离 Zn 时，Zn 金属电极/电解质界面（EEI）通常不稳定，…

2024年3月22日
顶刊解读

天大杨永安AM：LaCl3 基电解质增强 Li6PS5Cl 基固态电池

Li6PS5Cl（LPSC）是一种非常有吸引力的硫化物固体电解质（SSE），用于开发高性能全固态锂电池（ASSLB）。然而，它无法抑制锂枝晶的生长，在短路之前只能承受很小的临界电流…

2024年3月22日
顶刊解读

顶刊集锦：吴兴隆、孙筱琪、王思哲、陆俊、叶明新、崇少坤、胡勇胜等成果！

1. Journal of the American Chemical Society：Janus粘合剂化学同步增强碘吸附和氧化还原动力学实现可持续水性 Zn-I2电池目前，储能…

2024年3月22日
计算顶刊

【DFT+实验】ACS Catalysis：双功能电催化剂！基于纳米棒阵列的分层NiO微球实现高效的海水光/电解

随着世界人口的增加，化石燃料的过度使用导致了一系列严重的问题，因此许多研究人员正在开发高效的技术，以产生清洁和可再生的能源，这对未来的无碳社至关重要。水分解生产氢(H2)是一种生态…

2024年3月22日
计算顶刊

【DFT+实验】张林娟团队Nature子刊：双配体空穴作为LiNiO2的催化活性位点

研究背景氧释放反应（OER）的电催化作用是许多能量转换装置的核心，如水和二氧化碳电解器，以及金属-空气电池，因此设计高效的OER催化剂具有重要意义。阴离子氧化还原允许形成O-O键…

2024年3月22日
计算顶刊

【DFT+实验】KAUST 张华彬Angew：单原子高价态Mo“陷阱”捕获电子诱导电荷聚集促进光催化产氢

随着温室气体二氧化碳的排放，地球的环境问题日益严峻，威胁了人类的生存和发展。随着国家双碳战略的提出，我们迫切需要发展新型能源材料及技术。其中，氢能是一种清洁、高效、安全、可持续的…

2024年3月22日
计算顶刊

【DFT+实验】张林娟团队Nature子刊：双配体空穴作为LiNiO2的催化活性位点

研究背景氧释放反应（OER）的电催化作用是许多能量转换装置的核心，如水和二氧化碳电解器，以及金属-空气电池，因此设计高效的OER催化剂具有重要意义。阴离子氧化还原允许形成O-O键…

2024年3月22日
计算顶刊

仅剩1位73岁开发者苦撑！能求解超复杂物理方程式的计算程序，要没人维护了

转载自公众平台：量子位本文以传播知识为目的，如有侵权请后台联系我们，我们将在第一时间删除。明敏 Alex 发自凹非寺量子位 | 公众号 QbitAI 高能物理先进计算必备程序…

2024年3月22日
计算顶刊

【DFT+实验】重磅！最新Nature Materials：实现单个铂催化剂纳米颗粒内的应变测量

表面应变被广泛应用于气相催化和电催化中，以控制吸附物在活性位点上的结合能，但在原位或操作过程中进行应变测量具有挑战性，特别是在一些纳米材料上。成果简介在此，法国格勒诺布尔-阿尔…

2024年3月22日
计算顶刊

小极化子构型空间：DFT+机器学习

极化子缺陷在材料中普遍存在，在载流子迁移、电荷转移和表面反应等许多过程中发挥着重要作用。作为一类准粒子，极化子一直是人们的研究热点，同时也对物理、化学和材料等不同学科产生了深远的影…

2024年3月22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