顶刊解读

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南理工付永胜/朱俊武AEM：V-SRCO高效催化碱性HER

在碱性析氢反应（HER）中，水的解离能垒和OH在催化剂上的易吸附是限制催化活性的关键因素。基于此，南京理工大学付永胜教授和朱俊武教授等人报道了一种在碱性HER环境下由dz2电子驱动…

Gloria
2023年9月25日
0054
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昆士兰科技大学ACS Energy Lett.：s-MoO3助力HER中的氢溢出

氢溢出是电催化析氢反应（HER）中普遍存在的现象，其溢出速率高度依赖于金属支撑界面。然而，对于HER中常用的铂（Pt），如何合理选择强化溢出效应的理想支撑仍是一个难题。基于此，澳…

Gloria
2023年9月25日
0027
顶刊解读

南京大学袭锴Angew.：调控COFs的相对氮位置助力光合成H2O2

氮杂环共价有机框架（COFs）被认为是过氧化氢（H2O2）全面光合作用的有希望的候选者。然而，相对氮位置的影响仍然不清楚，COFs的光催化性能需要进一步提高。基于此，南京大学袭锴…

Gloria
2023年9月25日
0094
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厦大/广工大/陕师大AM：CdRu2IrOx纳米骨架实现长时间酸性OER

析氧反应（OER）在质子交换膜电解过程中起着关键作用，但电催化剂在酸性条件下仍存在活性低、稳定性差的缺点。基于此，厦门大学黄小青教授、广东工业大学徐勇教授和陕西师范大学林海平教授…

Gloria
2023年9月25日
0036
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南京理工付永胜/朱俊武AEM：V-SRCO高效催化碱性HER

在碱性析氢反应（HER）中，水的解离能垒和OH在催化剂上的易吸附是限制催化活性的关键因素。基于此，南京理工大学付永胜教授和朱俊武教授等人报道了一种在碱性HER环境下由dz2电子驱…

Gloria
2023年9月25日
0092
顶刊解读

杨培东院士团队，今年五篇JACS！

前言截止2023年9月8日，加州大学伯克利分校杨培东院士团队已在J. Am. Chem. Soc.（IF=15.0）上发表了五篇最新成果，分别如下图所示：由于前面四篇已被详…

Gloria
2023年9月25日
0054
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黑龙江大学JACS：ASCN-3助力选择性醇氧化光催化生产H2O2

无助催化剂的耦合光催化可以最大限度地利用光子和原子，对光催化剂提出了更高的要求。聚合物氮化碳（CN）成为最有前途的光催化剂，但仍存在催化位点不足和量子效率低的主要缺点。基于此，黑龙…

Gloria
2023年9月25日
0040
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孙子其/廖婷ACS Energy Letters：s-MoO3助力HER中的氢溢出

氢溢出是电催化析氢反应（HER）中普遍存在的现象，其溢出速率高度依赖于金属支撑界面。然而，对于HER中常用的铂（Pt），如何合理选择强化溢出效应的理想支撑仍是一个难题。基于此，澳…

Gloria
2023年9月25日
0056
顶刊解读

南京大学袭锴教授Angew.：调控COFs的相对氮位置助力光合成H2O2

氮杂环共价有机框架（COFs）被认为是过氧化氢（H2O2）全面光合作用的有希望的候选者。然而，相对氮位置的影响仍然不清楚，COFs的光催化性能需要进一步提高。基于此，南京大学袭锴…

Gloria
2023年9月25日
00133
未分类

KAUST/物构所Angew.：反向捕获高氧化态单原子，显著提升析氧反应动力学

3d过渡金属(Co、Ni、Fe等)基杂化物通常作为电化学OER的主要催化剂，其中催化剂的结构在反应过程中会不可避免的转化为金属氢氧化物，并且其被认为是OER反应的真正活性物种。这…

Gloria
2023年9月25日
0068
计算顶刊

电子科大Nature子刊：CoOxCly电催化剂助力酸性盐水中可持续析氯

在氯碱工业中，电化学析氯反应（CER）具有重要意义，但阳极析氯在很大程度上受限于水氧化副反应和强酸腐蚀引起的性能衰减。基于此，电子科技大学崔春华教授等人报道了一种无定形的CoOxC…

MS杨站长-华算科技
2023年9月25日
0080
计算顶刊

PCCP：第一性原理研究NiPd共掺杂氮配位石墨烯作为氧还原反应高效电催化剂

成果简介 Pd作为Ni的同族元素，可与Ni原子产生协同作用，从而调节其电子结构，提高催化活性。此外，分散在氮掺杂石墨烯上的二元NiPd纳米颗粒也被证实具有优异的ORR催化活性。厦…

MS杨站长-华算科技
2023年9月25日
0086
顶刊解读

中南陈立宝/陈月皎，最新Nature子刊！

锂（Li）金属具有较高的理论容量和最低的还原电位，被认为是终极高能量密度阳极材料。在实际应用中，商用阴极通常匹配锂阳极的面积容量为3-10 mAh cm-2，这意味着锂金属的厚度需…

科研小搬砖
2023年9月25日
0058
计算顶刊

领域泰斗审稿！北航两大杰青团队，联手发PNAS！理论计算与实验表征的强强结合！

成果简介虽然通过偶联无处不在的小分子(如CO2和N2)直接产生高价值的复杂分子和原料作为当前化石燃料技术的潜在替代品具有很大的吸引力，但目前还尚未设计和开发合适的、可扩展和高效的…

MS杨站长-华算科技
2023年9月25日
0062
顶刊解读

澳大邵怀宇/武科大雷文ACS Nano：通过缺陷工程阐明锂硫电池中火山型催化行为

在锂硫电池的催化反应中，缺陷通常被认为是有效和灵活的。然而，缺陷浓度对催化作用的影响仍不明确。图1 理论模拟澳门大学邵怀宇、武汉科技大学雷文等以具有不同缺陷水平的MoS2为模型…

科研小搬砖
2023年9月25日
0052
顶刊解读

纳米能源所蒲雄/胡卫国AFM：离子载体添加剂抑制锌电池中的析氢并促进均匀沉积

不受控制的锌枝晶和不良的副反应（如锌自腐蚀和析氢反应）仍然是进一步开发水系锌电池（AZBs）的主要挑战。图1 溶剂化结构及沉积行为的示意图中国科学院北京纳米能源与系统研究所蒲雄…

科研小搬砖
2023年9月25日
0066
顶刊解读

青海盐湖所李武、张波AFM：电沉积超细纳米Mg(OH)2提升磷酸铁锂电池极端温度耐受性

磷酸铁锂（LFP）锂离子电池（LIBs）在全球范围内广泛应用于电子通信设备、电动汽车或混合动力汽车以及能源储存。然而，由于锂离子扩散速率及其在极端环境条件下的性能受到限制，其发展一…

科研小搬砖
2023年9月25日
0053
顶刊解读

吉大徐吉静Angew.：具有高室温离子导电性的固有微孔固态离子导体聚合物

具有高离子电导率和卓越稳定性的固态电解质（SSE）被认为是固态锂电池安全运行的关键技术。然而，目前的固态电解质无法满足实用固态锂电池的要求。图1 PIMs-SSE的设计吉林大学…

科研小搬砖
2023年9月25日
0035
顶刊解读

电池顶刊集锦：吴凡、黄佳琦、罗巍、张新波、Yong-Mook Kang、叶志镇、周江等成果！

1. Nature Communications：硫化物固体电解质实现长循环全固态Li-In||TiS2电池无机硫化物固态电解质，特别是Li6PS5X（X = Cl、Br、I），…

科研小搬砖
2023年9月25日
0051
顶刊解读

上交王久林EnSM：阻燃凝胶聚合物电解质稳定锂金属，推动锂硫电池实用化

凝胶聚合物电解质兼具固态电解质和液态电解质的优点。一般来说，液态电解质被物理地储存在聚合物基体的多孔结构中，而聚合物基体的多孔结构无法阻止液态电解质与热力学不稳定的锂金属之间的反应…

科研小搬砖
2023年9月25日
0063

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