顶刊解读

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同济刘明贤Angew：有机超结构中非金属NH4+/H+电荷载体共储能机制构建高性能水系锌-有机电池

有机小分子作为锌有机电池的高容量正极引起了人们的广泛兴趣，但因其容易溶解在电解质中而受到限制。在此，同济大学刘明贤团队通过2,7-二硝基芘-4,5,9,10-四酮(DNPT)和N…

2023年12月28日
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上大/华盛顿州立EnSM：LLZTO/PEO 复合电解质多功能 Janus 层增强固态锂金属电池界面稳定性

柔性复合固体电解质（CSE）由于其易于制造、良好的电化学性能和高安全性，在高能全固态锂金属电池中显示出巨大的潜力。然而，在无机填料和聚合物之间实现良好的界面相容性仍然具有挑战性，这…

2023年12月28日
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广工大AEM：双梯度框架实现无枝晶锂金属负极

由于惰性的锂亲和力和较差的Li +调节能力，金属锂容易沉积在基底材料的顶部，进一步增加了短路的风险。因此，引导锂沉积并调整基材底部的Li +通量是非常必要的。在此，广州工业大学刘…

2023年12月28日
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他，2023年已发表4篇Angew、3篇JACS、2篇AM、1篇Nature子刊…

中国科学技术大学江海龙教授课题组长期从事配位化学、材料化学和催化化学的交叉性研究工作，特别在基于金属有机框架(MOFs)的晶态多孔功能材料的设计、合成与催化功能探索等方面开展了系统…

2023年12月28日
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中科大谢毅院士团队，最新Nano Letters！

随着全球气候变暖等环境问题日益严峻，科学家们正努力寻找能将CO2转化为具有高附加值的化学品的方法。在各种反应路径中，利用CO2与甲醇反应合成碳酸二甲酯（DMC）被视为一种有前途、可…

2023年12月28日
计算顶刊

MS电池计算培训：电压曲线、克容量、离子迁移、过渡态、复合材料、姜泰勒效应、阴阳离子氧化还原、离子吸附分析、磁性等！

本次课程为的锂电、钠电正负极材料计算专题，基于CASTEP, Dmol3模块设计，专门讲解正、负极材料计算研究（另一部分为电解液/固态电解质的设计）。课程内容：包括电压曲线、克…

2023年12月28日
计算顶刊

【全文解读+计算重现】Advanced Materials经典工作：DFT计算+实验表征+电池！

计算内容涉及掺杂、建模、充放电曲线、离子脱/嵌、容量计算、PDOS、混合焓/形成焓、Wyckoff位点性质。摘要：为了开发高能量密度阴极供钠离子电池( SIB )的使用，在Li2…

2023年12月28日
计算顶刊

【MS纯计算】IJHE：轴向卤素配位的金属氮碳结构能够有效地将电化学氧还原为过氧化氢

成果简介人类的生命依赖于过氧化氢（H2O2），这是一种至关重要的化学物质。H2O2可以在原子分散的催化剂上通过双电子氧还原反应（2e−ORR）产生，这使其成为传统蒽醌工艺的有效替…

2023年12月28日
计算顶刊

【计算+实验】顶刊集锦：李亚栋，白正宇，武刚，Rose Amal，姜政，李新昊，张学鹏，曹荣等

1. JACS：优化多位点催化剂水分子活化中心增强 CO2 甲烷化西安交通大学苏亚琼和清华大学李亚栋等人提出一种新型级联催化剂，包括 Ir 单原子 (Ir1) 掺杂的杂化 Cu3…

2023年12月28日
计算顶刊

【计算+实验】最新顶刊：陈维，李春忠，吴长征，乔世璋，韩布兴，冯新亮，潘原等成果集锦！

1. ACS Catal.: 原位动态构建Cu2SnS3催化剂用于电催化CO2还原中国科学技术陈维和电子科技大学夏川等人报道在电化学CO2还原过程中通过原位还原Cu2SnS3和C…

2023年12月28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