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【DFT+实验】苏州纳米所/新大/东南AFM：扩大层间距的钒酸铵作为高容量稳定的柔性锌离子电池正极

钒酸盐氧化物具有低廉的价格和较高的理论容量，是水系锌离子电池（AZIB）极具竞争力的正极材料。然而，目前存在的Zn2+离子迁移缓慢、电导率弱、柔性电极制备复杂等问题阻碍了其在柔性A…

2024年1月22日
计算顶刊

华中科技大学吴梦昊团队综述：低势垒铁电的理论设计

一、背景介绍铁电材料具有自发极化并可被电场翻转，可用于信息存储，降低其翻转势垒利于降低能耗和提高数据写入速度，但同时又要保证能在工作温度下稳定，两者通常相互冲突。这篇综述回顾了几…

2024年1月22日
计算顶刊

王中林/朱来攀AM：剖幽析微！揭示通过水-固体界面接触电化学产生H2O2的机理

利用空气和水作为原料，并且在环境条件下进行的电化学过氧化氢(H2O2)生产近年来引起了人们的广泛关注。然而，提高反应的效率通常需要复杂和/或昂贵的催化剂，或使用牺牲剂，这不利于该技…

2024年1月22日
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效率提高四倍，用于扩展分子的精确机器学习力场的有效原子间描述符

机器学习力场 (MLFF) 技术正蓬勃发展。然而，要实现现实分子的预测性 MLFF 模拟，仍有几个挑战有待解决，包括：(1) 为非局部原子间相互作用开发有效的描述符，以及 (2) …

2024年1月22日
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上海理工/山大AEM：原位构建多功能表面涂层实现先进水系锌-碘电池

水系锌-碘电池(Zn–I2)在大规模储能系统中显示出巨大的前景。然而，它们的实际应用面临重大挑战，包括枝晶形成、由多碘离子引起的腐蚀以及锌负极侧的其他副反应。在此，上海理工大学窦…

2024年1月22日
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支春义EES：空间位阻效应调节锌金属负极的电化学还原动力学

金属锌负极的副反应和枝晶生长是限制锌离子电池实际应用的两个主要问题。快速电化学动力学与缓慢传质之间的矛盾可能会在电极表面造成显著的浓度梯度，进而导致金属锌生长不均匀和电池短路。在…

2024年1月22日
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上交尚文/邓涛AFM：液态金属-弹性体密封件用于可拉伸有机电解质锂离子电池

可穿戴电子产品的快速发展需要可拉伸电池。有机电解质基锂离子电池（LIBs）具有能量密度高、工作电压范围宽的优点，在电力市场上占有很大的份额。由于对水分和氧气的高敏感性，当它们直接暴…

2024年1月22日
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物理所吴凡AM：具有快速本体扩散动力学的软碳硫脲用于固态锂金属电池

长期以来，由于锂（Li）枝晶快速生长导致的库仑效率低、寿命短、倍率性能差等问题一直阻碍着全固态锂金属电池（ASSLMB）的发展。在此，中国科学院物理所吴凡团队通过硫脲煅烧法开发了…

2024年1月22日
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AEM：表面功函数诱导锂离子电池负极热损SEI形成

化学成分显著影响石墨和SiO电极的固有电表面性质，进而显著改变了负极上固体电解质界面（SEI）的热稳定性。在此，韩国电子技术研究所Hyun-seung Kim，韩国西江大学Seo…

2024年1月22日
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存在斯格明子MXenes的高通量计算

斯格明子是拓扑保护的非共线磁性模式，自旋排列成漩涡状，表现为纳米级准粒子，可以通过自旋极化电流和磁场进行操纵。具有稳定斯格明子的材料可用于制造超低功耗的微观尺度信息存储和处理设备。…

2024年1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