顶刊解读

电池顶刊

福建师大ACS Nano：自适应电离诱导可调谐双电层适用于宽pH和温度范围锌金属电池

金属锌在水性电解液中剧烈的副反应导致界面局部pH值剧烈波动，加速锌负极击穿；因此，开发适应宽pH范围的优化策略对于改进水系锌金属电池尤为关键。在此，福建师范大学曾令兴、陈庆华，X…

科研小搬砖
2023年12月6日
0018
电池顶刊

复旦夏永姚EES：石墨负极的温度响应溶剂化结构及界面化学研究

由于溶剂和阴离子与Li+的竞争配位，温度的变化导致Li+的初级溶剂化结构发生相应的转变；然而，具体的变化和对界面化学的影响研究较少且不明确。在此，复旦大学夏永姚团队研究了石墨负极…

科研小搬砖
2023年12月6日
0062
电池顶刊

扬大庞欢AM：微流控辅助3D打印二维导电MOF/MXene异质结构用于高稳定性有机锌电池

与锌箔负极相比，锌粉（Zn-P）负极在通用性和可加工性方面具有显著优势。然而，其高表面积的粗糙表面加剧了锌枝晶的不可控生长和副反应。在此，扬州大学庞欢团队通过微流体辅助 3D 打…

科研小搬砖
2023年12月6日
0065
电池顶刊

清华何向明Nano Letters：揭示锂离子电池电解液中LiPF6的水解机理！

六氟磷酸锂（LiPF6）几十年来一直是锂离子电池（LIB）电解质中的主要导电盐；然而，即使在微量水（ppm水平）中，它也极不稳定。有趣的是，在纯水中，PF6–不会发生水…

科研小搬砖
2023年12月6日
00151
顶刊解读

电池顶刊集锦：冯金奎、连加彪、谢清水、彭栋梁、杨辉、杨旭明、张喜田等成果！

1. 加利福尼亚大学AM：易变配位界面调节贫电解液中锌电池的离子动力学可充锌电池技术受到阳极可逆性有限的困扰，特别是在使用贫电解液时，这一问题尤为严重，这影响了锌电池用于大规模储…

菜菜欧尼酱
2023年12月6日
0047
顶刊解读

哈工大/港理工/扬大，最新AM！3D打印助力锌有机电池！

经费预存选华算，高至15%预存增值！成果简介近日，哈尔滨工业大学李宇杰教授、香港理工大学徐宾刚教授、Jingxin Zhao以及扬州大学庞欢教授(通讯作者)共同通过微流体辅助三…

菜菜欧尼酱
2023年12月6日
0029
电池顶刊

真会玩！用白酒做溶剂，然后发《Nature》！！

来源丨化学宝库美国斯克里普斯研究所（TSRI）年轻的有机化学大牛Phil. S.Baran课题组发明了一种让复杂有机分子耦合的新方法，并合成了60多种新的化合物，其中90%为新化…

菜菜欧尼酱
2023年12月6日
0030
顶刊解读

香港理工郝建华教授团队，最新Nature子刊！

成果简介多铁性材料因同时具备铁电性和铁磁性引起广泛兴趣，其独特的物理特性在先进器件应用方面具有极大的潜力。然而，在传统的多铁性材料中，尺寸效应、悬挂键和界面效应严重限制了其在纳米…

菜菜欧尼酱
2023年12月6日
0025
顶刊解读

新方法！苏州大学最新Nature Materials，解决重大难题！

研究背景溶胶或溶液中的胶体粒子或高分子在一定条件下互相连接，形成空间网状结构，结构空隙中充满了作为分散介质的液体（在干凝胶中也可以是气体，干凝胶也称为气凝胶），这样一种特殊的分散…

菜菜欧尼酱
2023年12月6日
0044
顶刊解读

有序打败无序！北航再发重磅JACS，刷爆电解水记录！

成果简介根据传统的成核理论，溶液中的晶体在随机取向的热波动下成核。因此，在基底上生长的纳米片阵列总是表现出无序的排列，这阻碍了催化过程中的传质。近日，北京航空航天大学郭林教授、…

菜菜欧尼酱
2023年12月6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