顶刊解读

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电池顶刊集锦：陈人杰、范红金、周光敏、葛明政、王殿龙、蒋永、唐浩林、程义等成果！

1. 北理陈人杰/黄永鑫Adv. Sci.：利用动力学-机械学耦合的界面工程实现高可逆锌离子电池由于锌（Zn）金属的热力学不稳定性导致的枝晶和析氢反应等问题，阻碍了水系锌离子电池…

2023年12月26日
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深大张培新/马定涛ACS Energy Letters：微量添加剂实现水系锌金属电池宽温稳定循环

缓慢的传输动力学和不稳定的电极界面热力学是阻碍水系锌金属电池发展的主要原因。在此，深圳大学张培新，马定涛等人提出了微量添加剂介导的疏水结构编辑的概念，通过添加三官能两性聚（丙烯酸…

2023年12月26日
顶刊解读

新大郭继玺EES：三氟乙酰胺电解液添加剂实现高可逆稳定的锌金属负极

由于锌负极固有的副反应和枝晶生长，水系锌离子电池(AZIBs)的实际应用受到限制。在此，新疆大学郭继玺团队通过添加三氟乙酰胺（TFA）创建了一种多功能电解液。TFA的CO基团与Z…

2023年12月26日
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福大程年才AFM：局部几何畸变激发锌空电池原子分散的Zn-Nx位点的氧还原活性

局部几何应变工程有助于调节氮配位过渡金属-碳催化剂的性能。然而，实现纳米级应变在技术上具有挑战性。此外，人们对应变度与性能之间的结构-性能关系仍然知之甚少。在此，福州大学程年才团…

2023年12月26日
计算顶刊

【计算+实验】顶刊集锦：木士春、李映伟、王爱琴、屈云腾、娄阳、胡征、崔小强、李强等！

1. Angew.: Os-OsSe2异质结构内建电场用于酸性和碱性HER 武汉理工大学木士春等人报道采用DFT理论计算发现，具有中和功函数 (WF) 的 Os-OsSe2异质结平…

2023年12月26日
计算顶刊

【计算+实验】顶刊集锦：兰亚乾，魏子栋，康振辉，廖培钦，崔小强，王艳芹等！

1. Angew：PCN-601氧化还原活性位用于甲醇氧化和CO2还原华南师范大学刘江和兰亚乾等人建立复合CO2 电还原（HCER）的配位催化剂模型体系（具有活性氧化位点的Ni8…

2023年12月26日
计算顶刊

【计算+实验】顶刊集锦：ACS Appl. Mater. 、J. Phys. Chem. Lett.、ACS Catal.等

1. Biswarup Pathak课题组：六方晶系单层氯化亚铜催化水分解反应的密度泛函理论研究！在过去的多年中，人们寻找地球丰富的半导体催化剂来驱动光解水反应。本文研究了六方晶…

2023年12月26日
计算顶刊

【计算+实验】最新顶刊：JACS、Nature子刊、AFM、Angew.、Nano Research等成果集锦！

1. JACS: Pt簇/MXene界面高浓度羟基实现超高稳定甲醇氧化奥克兰大学王子运和武汉理工大学麦立强等人报道通过喷雾干燥工艺构建具有大量Ti空位的3D(3D)皱褶Ti3C2…

2023年12月26日
计算顶刊

【计算+实验】案例解读：ACS Catalysis、EES、AM、Angew等8篇最新顶刊！

1. 大连化物所/丹麦技术大学Angew：无过渡金属氢化钡介导固氮和氨合成过渡金属介导的固氮作用已被深入研究。由于新的二氮反应化学，最近在这一重要反应中使用主族元素引起了人们的兴…

2023年12月26日
顶刊解读

北理吴锋/穆道斌Nano Letters：以中间层为Li储层的超稳定金属负极/Li6PS5Cl界面

全固态硫化物基锂金属电池是储能系统中有前途的候选者。然而，与不期望的反应和负极界面处的接触失效相关问题阻碍了它们的商业化。在此，北京理工大学吴锋、穆道斌等人通过一种可行的预锂化途…

2023年12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