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宋智平/王永刚AEM：聚苯胺正极在可充电池中的充分利用和稳定循环

聚苯胺是著名的导电聚合物，也是一种很有前的可充电池有机正极材料，但在以往的研究中，它的理论容量（294 mAh g-1）利用率很低，同时循环稳定性也较差。图1 不同形态聚苯胺（包…

v-suan
2023年10月7日
00152
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西工大官操AEM：基于高容量梯度锌粉负极的柔性锌离子电池

基于锌粉的负极有望用于大规模生产柔性锌离子电池，但枝晶生长和副反应等缺点严重阻碍了其广泛应用。图1 ZP-Grad电极的制备与表征西北工业大学官操等为柔性锌离子电池简便地构建了…

v-suan
2023年10月7日
0061
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AM：高熵、无钴、空气稳定的钠电正极材料

由于对电力存储系统需求的不断增长，钠离子电池已成为锂基电池有前途的替代品。在此，巴伊兰纳米技术和先进材料研究所Malachi Noked团队通过将高熵方法引入钠离子电池体系，提出…

v-suan
2023年10月7日
00168
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ACS Energy Letters: 具有快速锂离子传输的二元粘结剂实现高质量负载无负极锂硫电池

为实现锂硫电池(LSBs)的实际可行性，开发先进的电极材料至关重要，该材料可以使用有限锂和贫电解质来实现高质量负载电池。在此，德克萨斯大学奥斯汀分校Arumugam Manthi…

v-suan
2023年10月7日
0090
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邰仁忠/李晓龙/朱大明AM：磷酸化界面稳定的超高速水系铜电极

用于大规模可逆电池的高能量金属负极采用廉价、不易燃的水系电解质，有望实现更高的电流密度、令人满意的循环寿命、无毒性和低成本的商业制造，但由于缺乏可靠的电极-电解质界面工程，这种负极…

v-suan
2023年10月7日
0162
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中南大学周江团队Angew.：三功能水合共晶电解质增强水系锌电池

可充电水系锌离子电池（ARZBs）的发展受到正极不稳定、电解质副反应和锌（Zn）枝晶生长等问题阻碍。在此，中南大学周江教授团队报告了一种通过引入四亚甲基砜（TMS）形成水合共晶电…

v-suan
2023年10月7日
00108
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清华大学刘凯团队ACS Nano：氟化氨基甲酸酯基电解质实现高度可逆锂金属负极

锂金属被认为是最有希望提高电池能量密度的负极材料。然而，由于锂负极与传统碳酸酯电解质之间的相容性较差，其大规模工业化生产一直面临着不稳定固体电解质相（SEI）导致的严重枝晶生长。因…

v-suan
2023年10月7日
0062
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电池顶刊集锦：陈忠伟、鲁兵安、官操、宋智平、王永刚、张乃庆、王新、赵光宇、孙海珠等成果

1. 西工大官操AEM：基于高容量梯度锌粉负极的柔性锌离子电池基于锌粉的负极有望用于大规模生产柔性锌离子电池，但枝晶生长和副反应等缺点严重阻碍了其广泛应用。图1 ZP-Grad…

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2023年10月7日
00125
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天大孙洁团队Nano Letters：自清洁首层溶剂化鞘层用于稳定高镍正极电极电解质界面

在商用LiPF6-EC/DEC电解质中，EC脱氢产生的质子物种将进一步与LiPF6反应，在正极表面生成不利的PF3O与LixPyFz物种。通常引入电解质添加剂在正极表面生成保护性正…

v-suan
2023年10月7日
0070
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杜菲/姚诗余EES：超共形化学机械稳定正极界面用于宽温高能全固态电池

富镍层状氧化物的全固态锂电池（ASSLB）存在固-固界面问题，尤其是在正极侧，从而导致界面传输恶化和性能快速退化。在此，吉林大学杜菲教授、姚诗余副教授等人报告了一种变革性的机械策…

v-suan
2023年10月7日
00118
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AM：二维非晶硒化铁硫化物纳米片用于稳定快速钠离子存储

钠离子电池（SIB）由于钠离子的离子半径相对较大，因此电极体积变化大，氧化还原动力学缓慢，这对提高其长期循环性和倍率性能提出了巨大挑战。在此，国际伊比利亚纳米技术实验室 (INL…

v-suan
2023年10月7日
0041
顶刊解读

崔光磊/张焕瑞ACS Energy Lett.：双网络电极粘合剂在锂硫电池中的应用

锂硫（Li-S）电池因其高能量密度而被广泛认为是最有前途的下一代储能设备之一。然而，在实际应用之前，S正极的巨大体积变化和循环过程中的多硫化物穿梭造成的快速容量衰减问题仍有待有效解…

v-suan
2023年10月7日
0053
顶刊解读

华东师大刘少华EES：四电子转换能力的三元水合共晶电解质助力先进Zn-I2全电池

目前，基于单一转化反应（I2/I−）的Zn-I2电池的能量密度和输出电压仍不够理想，从而严重阻碍了其快速发展。在此，华东师范大学刘少华教授团队提出了一种新颖的电解质设计策略，将低…

v-suan
2023年10月7日
0065
计算顶刊

SusMat.：理论计算阐明P对锰和氮掺杂石墨烯催化剂在促进氧还原中的作用

成果简介近年来，新型能源转换装置（燃料电池和锌-空气电池）的探索得到了广泛的关注。开发促进氧还原反应(ORR)的有效催化剂是解决ORR反应缓慢动力学问题的关键，最终实现这些装置的…

MS杨站长-华算科技
2023年10月7日
0039
计算顶刊

AFM：计算+实验！构建P-SnS/n-ZnIn2S4 I型异质结用于光催化析氢

对于光催化水分解制氢，由于需要光生电子和空穴的空间分离，Ⅱ型异质结被认为具有绝对优势。同时，由于两个半导体间的费米能级差引起的界面电场(IEF)，Ⅱ型异质结也可以分为Z型(S型)。…

MS杨站长-华算科技
2023年10月7日
0044
计算顶刊

Nature子刊：计算+原位拉曼！揭示界面水及Ru表面中间体在碱性HER中的作用

界面水和关键中间体的精细结构对电化学性能有显著影响。阐明析氢反应(HER)的化学状态(组成和价态)、活性关系和反应机理对设计高效催化剂，实现氢经济和可持续能源发展至关重要。酸性和…

MS杨站长-华算科技
2023年10月7日
00140
计算顶刊

【计算+实验】复旦Chem：揭示Ni催化NO电化学合成NH3的反应机理

目前，工业上NH3的生产主要依靠Haber-Bosch工艺，其不仅需要大量的能量输入，而且会排放温室气体。由可再生电力驱动的电催化N2还原制NH3是一种在环境条件下可持续的产NH3…

MS杨站长-华算科技
2023年10月7日
0055
计算顶刊

纯计算Int. J. Hydrogen Energy：氢在五元-NiN2片和纳米管上的吸附

成果简介根据绿色可再生能源技术的要求，用于吸收和吸附储氢的固体材料是当前研究的焦点。而适用于储氢的材料必须满足特定要求，例如最佳吸附能量窗口（0.1–0.6 eV/H2）以及美国能…

MS杨站长-华算科技
2023年10月7日
0063
计算顶刊

他，刚刚合作发表第92篇Angew！疯狂的单原子催化剂！

VASP计算12大专题课程：晶体、二维材料、催化、电池、钙钛矿、单原子、吸附、半导体、缺陷、磁性计算等！学员好评夸爆了！MS+LAMMPS建模/催化/电池/半导体计算培训汇总！材…

计算搬砖工程师
2023年10月7日
0084
顶刊解读

Small：调控Pt/WO3上Pt物种电子结构，实现高效电催化酸性HER

电化学水分解制氢是一种生产绿色氢气能源和减少传统化石能源消耗的有效方法。根据Sabatier原理，要获得优异的HER性能，催化剂必须具有适当的H*反应中间体结合能。因为Pt在H*中…

Gloria
2023年10月7日
0064

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