顶刊解读

电池顶刊

Nat. Commun.：腐蚀抑制层可解决锂金属电池中不可逆的锂损失

锂（Li）等反应性负极在电池储存和运行过程中会受到电解质的严重化学和电化学腐蚀，导致电池的可循环性迅速恶化，寿命缩短。锂的腐蚀与固体电解质界面（SEI）的特性有关。在此，中国计量…

2024年2月19日
电池顶刊

电池顶刊集锦：李福军、陈人杰、杨剑、程亚军、赵宏滨、吴明铂、宋浩杰、彭栋梁、谢清水、郭孝东等成果！

1. 三单位联合AFM：高温高压锂金属电池用醚基电解液锂金属与有机溶剂的兼容性对于锂金属电池（LMBs）来说是最关键的。尽管醚类溶剂对锂金属表现出优异的相容性，但醚类溶剂在高温和…

2024年2月19日
电池顶刊

南开陈军Angew：不对称溶剂调节结晶限制的电解质实现全气候锂金属电池

能保持液态的电解质是确保可充电锂电池在宽温度范围内稳定运行并进行离子转移的最重要物理指标之一。一般认为，熔点高的强极性溶剂有利于电池在室温以上安全运行，但在低温（≤ -40℃）下容…

2024年2月19日
电池顶刊

ACS Energy Letters：通过压力和电压控制提高无负极锂电池的循环性能

与大多数其他电池相比，无负极锂电池（AFLB）具有提供更高能量密度的巨大潜力。然而，无负极锂电池的性能对压力和其他工作参数非常敏感。在此，美国西北太平洋国家实验室张继光、曹霞等人…

2024年2月19日
电池顶刊

浙大陆盈盈AEM：富Li2O固体电解质界面的构建实现稳定的PEO基锂金属电池

基于聚环氧乙烷（PEO）的固态聚合物电解质（SPE）已被公认为先进锂金属电池极具前景的候选者。然而，基于PEO的SPE的实际应用受到其低临界电流密度（CCD）的阻碍，这是由不期望的…

2024年2月19日
电池顶刊

电池顶刊集锦：邓永红、孙世刚、李鑫、王成新、王峰、崔光磊、刘向峰、徐吉静等成果！

1. ACS Nano：定制以Li2O为主的固体电解质界面以实现稳定的锂金属电池固体电解质界面（SEI）的成分和结构对于锂金属电池（LMB）的稳定循环至关重要。LiF作为SEI的…

2024年2月19日
电池顶刊

武理麦立强/地大孙睿敏AEM：超快储钠1T-MoS2材料，可在25秒内放电/充电！

金属相硫化钼（1T-MoS2）具有丰富的活性中心、金属导电性和较高的理论容量，是钠离子电池（SIBs）的理想电极材料。然而，1T-MoS2在自然条件下的热力学不稳定特性使得其难以直…

2024年2月19日
电池顶刊

哈理工李丽波EnSM：MXene与丝素蛋白肽协同构建1+1>2原位SEI膜

固态锂离子电池（SLIBs）由于其较高的能量密度，有望应用于下一代储能装置。然而，对于SLIBs的实际应用来说，解决界面不稳定和电化学性能差的问题至关重要。图1. SEI的构建示…

2024年2月19日
电池顶刊

吉大徐吉静Angew：多金属氧酸盐电解质用于高能全固态锂电池

固态锂电池具有高能量密度和安全性的优势，但现有的固态电解质（SSEs）不能满足电池运行的严格要求。图1. 固态锂电池面临的问题及不同电解质的对比吉林大学徐吉静等合成了新型多金属…

2024年2月19日
电池顶刊

湖大马建民Angew：机械和热稳定的CEI助力高温高压Li||LiCoO2电池

高能量密度Li||LiCoO2电池的稳定性受到阴极电解质界面（CEI）在高压/高温下不稳定性的严重限制。图1. 电化学性能研究湖南大学马建民等通过使用具有低氧化电位的2,4,6…

2024年2月19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