顶刊解读

电池顶刊

贺艳兵课题组Angew.：确定固态锂电池中离子传输通量的作用

固态锂金属电池（SSLMB）是高能量密度储能装置的有前途的候选者。然而，仍然缺乏一个评估标准来评估实际研究状况和比较已开发的SSLMB的总体性能。在此，清华大学深圳国际研究生院贺…

科研小搬砖
2023年10月8日
0053
电池顶刊

姚霞银团队AM：氟化Li10GeP2S12可实现稳定的全固态锂电池

全固态锂电池因其安全性的提高和较高的理论能量密度而备受关注。然而在所有固体电解质中，硫化物电解质Li10GeP2S12表现出非常高的离子电导率，为12 mS cm-1与有机液体电解…

科研小搬砖
2023年10月8日
00104
电池顶刊

郭玉国团队，连发三篇顶刊：Angew.、AM、AEM！

前言介绍 2023年3月29日和4月1日，中科院化学研究所郭玉国研究员团队分别在Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.和Adv. Energy Mate…

科研小搬砖
2023年10月8日
0045
电池顶刊

王春生Nature Energy：临界相间过电位作为全固态锂电池设计的锂枝晶抑制标准

临界电流密度 (CCD) 可用于评估固态电解质 (SSE) 的锂枝晶抑制能力。然而，CCD 值随工程参数的不同而不同，从而导致同一SSE下的CCD值偏差较大。在此，马里兰大学王春…

科研小搬砖
2023年10月8日
0096
顶刊解读

崔屹创建的电池公司，推出第二代产品！保证使用30年/3万圈！

崔屹，现任斯坦福大学材料科学与工程系教授。崔屹教授主要致力于用于新材料用于可持续发展，包括能源和环境。他是Nano Letters执行主编，同时也是由美国能源部投资二千五百万美金的…

v-suan
2023年10月8日
0025
电池顶刊

ACS Energy Letters：锂金属电池新型电解质的电压和温度限制

高能LMB的关键挑战是枝晶锂的形成、差的CE以及与高压正极的兼容性问题。为了解决这些问题，一个核心策略是创造新型电解质形成稳定界面以抑制锂枝晶的形成并支持高压正极。大多数电解质溶剂…

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2023年10月8日
0012
电池顶刊

ACS Energy Letters：锂金属电池新型电解质的电压和温度限制

高能LMB的关键挑战是枝晶锂的形成、差的CE以及与高压正极的兼容性问题。为了解决这些问题，一个核心策略是创造新型电解质形成稳定界面以抑制锂枝晶的形成并支持高压正极。大多数电解质溶剂…

科研小搬砖
2023年10月8日
0025
电池顶刊

8篇电池顶刊：陈人杰、Whittingham、姚霞银、胡先罗、孙靖宇、张嘉恒、张联齐、贺艳兵等成果

1. Advanced Functional Materials：MXene 衍生碳包覆 π-Ti2O(PO4)2作为聚阴离子化合物的新候选物用于钾离子电池负极在聚阴离子材料中发…

科研小搬砖
2023年10月8日
0040
电池顶刊

Angew.：多功能中间层设计抑制高能金属锂电池中的正极交叉

锂金属具有高比容量（3860 mAh g-1）和低电化学电位（-3.04 V vs. SHE），这使得锂金属电池（LMB）有望成为下一代高能量密度电池系统，从而推动电动汽车市场的发…

科研小搬砖
2023年10月8日
0029
电池顶刊

EES：盐包水电解液并不一定有助于提高锌负极效率

可充水系锌金属电池由于其高能量密度、低成本和不易燃性而成为有前途的电网存储系统。然而，由于枝晶的形成和充放电循环过程中同时发生的水分解，锌金属负极有很大的局限性。这两个过程都对库…

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2023年10月8日
0062
电池顶刊

南科大曾林/张晴AM：热力学稳定的双改性保护层使富镍正极实现卓越的可循环性

提高截止电势的极限可以使富镍层氧化物提供更高的能量密度和比容量，但同时会降低热力学和动力学稳定性。图1. 材料制备及表征南方科技大学曾林、张晴等受有效改变电化学和热力学稳定性的…

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2023年10月8日
0043
顶刊解读

段文晖院士/徐勇Nature子刊：深度学习DFT哈密顿量实现电子结构计算

尽管锂-硫（Li-S）电池的理论能量密度高，但是其发展仍受到转换动力学缓慢、多硫化物的穿梭效应等实际挑战的阻碍。基于此，瑞典查尔姆斯理工大学Shizhao Xiong、国防科技大学…

v-suan
2023年10月8日
0032
顶刊解读

郭孝东/吴振国Adv. Sci.：超低浓度电解液实现高稳定锂金属电池！

电极的界面结构与锂金属电池（LMBs）的电化学性能密切相关。特别是，高质量的固体电极界面（SEI）和均匀致密的锂沉积/剥离过程对实现稳定的LMBs至关重要。四川大学郭孝东、吴振国…

v-suan
2023年10月8日
0033
顶刊解读

王鸣生/杨辉等人Nature子刊：固态电解质失效，可视化！

研究背景固态电解质（SE）被认为是实现下一代高能量密度锂金属电池的有效推动力。然而，固态电池（SSB）中SE的实际应用受到Li枝晶和临界电流密度（CCD）低的严重阻碍。即使是高刚…

v-suan
2023年10月8日
0033
顶刊解读

AFM：CPC@FeS2电催化剂助力Li-S电池

尽管锂-硫（Li-S）电池的理论能量密度高，但是其发展仍受到转换动力学缓慢、多硫化物的穿梭效应等实际挑战的阻碍。基于此，瑞典查尔姆斯理工大学Shizhao Xiong、国防科技大学…

v-suan
2023年10月8日
0023
顶刊解读

鲍哲南院士，最新AFM！

了解可拉伸聚合物半导体的分子设计规则对于实现下一代可拉伸电子电路非常重要，同时提高可拉伸聚合物半导体的电学性能和机械拉伸性依然存在挑战。这里，斯坦福大学鲍哲南教授等人报道了一种在…

v-suan
2023年10月8日
0046
顶刊解读

最新电池顶刊：张锁江、郭再萍、陆俊、杨全红、潘洪革、郭孝东、朱广山、杨光等成果集锦！

1. 郭孝东/吴振国Adv. Sci.：超低浓度电解液实现高稳定锂金属电池！电极的界面结构与锂金属电池（LMBs）的电化学性能密切相关。特别是，高质量的固体电极界面（SEI）和均…

v-suan
2023年10月8日
0056
顶刊解读

张强Angew：电池负极工作电压对形成固体电解质界面相的关键影响

可充电锂（Li）电池的性能高度与固体电解质间相（SEI）的结构高度相关，该结构控制着阳极/电解质界面处的离子传输，并直接影响阳极的循环寿命。工作阳极的特性是确定SEI结构的重要因素…

v-suan
2023年10月8日
0024
顶刊解读

北航李典森AEM：超稳定钠电负极，循环3.5万圈容量保持100%！

钠离子电池（SIB）是一种很有前景的大规模电化学储能系统，因为它与锂离子电池相比具有出色的成本优势。然而，缺乏高安全性、低成本、长寿命的负极材料阻碍了其实际发展。北京航天航天大学…

v-suan
2023年10月8日
0039
顶刊解读

庞欢Angew：系统合成16种高熵普鲁士蓝类似物用于锂硫电池！

将高熵引入普鲁士蓝类似物（PBA）尚未引起锂硫电池材料领域的关注。扬州大学庞欢等通过简便的共沉淀法系统地合成了一个从二元到高熵的PBAs库。图1. 材料合成过程示意图具体而言…

v-suan
2023年10月8日
0068

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