顶刊解读

电池顶刊

中南郑俊超Mater. Today：全面了解层状过渡金属氧化物中的Li/Ni混合

随着高能量密度电池技术的发展，迫切需要高能量密度的层状过渡金属氧化物正极材料，特别是用于锂离子电池的富镍层状正极材料。然而，Li/Ni混合不可避免地发生在富镍正极材料中，并影响材料…

科研小搬砖
2023年10月15日
0024
电池顶刊

中南侯红帅EnSM：用于快速储锂的分层Bi2Se3/碳点复合材料

用于快速充电锂离子电池的先进电极材料对下一代储能系统具有重要意义。碳点（CDs）是一种尺寸<10 nm的新型碳纳米材料，由于具有量子限域、超小尺寸、边缘效应和丰富的官能团，引…

科研小搬砖
2023年10月15日
0022
电池顶刊

厦门大学NML：通过“三合一”策略提高富锂锰正极的电化学性能

富锂锰（LMR）正极材料在实际应用前还有很多问题需要解决，包括有害的电压衰减和中等倍率能力等。元素掺杂可以有效解决上述问题，但会造成容量损失。引入适当的缺陷可以弥补容量损失，然而又…

科研小搬砖
2023年10月15日
0030
电池顶刊

南开陶占良教授NML：低温水系锌离子电池阴阳离子的协同效应

尽管水系锌离子电池（AZIBs）由于其诸多优点而获得了很大的发展，但水系电解液在低温下易冻结阻碍了其在低温条件下的实际应用。在此，南开大学陶占良教授等人通过多视角表征证明了阳离子…

科研小搬砖
2023年10月15日
0041
电池顶刊

牛！“木头大王”胡良兵发完Nature，又登Science封面！

昨日，胡良兵等人的关于用Cu离子配位使得纤维素成为固体电解质的工作登上了Nature，不禁让人惊叹，胡老师将其两大王牌方向，木头和固态电解质，如此巧妙地结合了起来！而今天，胡良兵…

科研小搬砖
2023年10月15日
0019
顶刊解读

Arumugam Manthiram最新Angew：COF修饰锂负极10 mA/cm2循环超过1万小时！

锂金属显示出实现高能量密度可充电池的巨大潜力。然而，锂金属电池的实际应用仍然面临着锂枝晶的形成和锂金属上不稳定的固态电解质界面（SEI）的挑战。德克萨斯大学奥斯汀分校Arumug…

v-suan
2023年10月15日
0021
顶刊解读

清华大学张强团队最新Angew：看硝酸根离子如何稳定SEI层

成果简介非均相SEI层阻碍了高能量密度金属锂电池(LMB)的使用寿命。为了在电池中获得均匀的SEI，必须对电解液进行合理的设计。近日，清华大学张强（通讯作者）和北京理工大学张学强…

v-suan
2023年10月15日
0042
顶刊解读

北师大孙根班/李会峰ACS Nano: 用于锂氧电池的MXene基异质结电催化剂

具有高电导率的二维MXene在表面具有亚稳态Ti原子和惰性官能团，极大地限制了其在与表面相关的电催化反应中的应用。在此，北京师范大学孙根班教授、李会峰副教授等人将DFT理论与实验…

v-suan
2023年10月15日
0027
顶刊解读

南开牛志强Angew: 一种基于Mn2+和质子共插层的水系锰离子电池

水系锰离子电池（MIBs）是很有前景的储能系统，因为锰金属具有丰度高、成本低、无毒、理论容量高和氧化还原电位低等独特优点。传统的MIB基于Mn2+ 存储机制，正极材料的容量通常受到…

v-suan
2023年10月15日
0031
顶刊解读

复旦彭慧胜/王兵杰Angew: 光电效应+等离激元协同提高Li-CO2电池性能

Li-CO2电池由于可以同时固定CO2和存储能量而被认为是下一代有前景的储能系统。然而，CO2还原/析出反应的缓慢动力学严重阻碍了其实际应用。在此，复旦大学彭慧胜教授、王兵杰副研…

v-suan
2023年10月15日
0012

加载中…

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
分享到:

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
分享到:

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
分享到:

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
分享到:

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
分享到:

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