顶刊解读

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张一卫/杨勇AEM: 用于先进柔性Li-CO2电池的MnOx-CeO2@聚吡咯正极

Li-CO2电池为同步实现碳中和及开发先进的储能装置提供了可能，由精心设计的导电基底和活性材料组成的催化正极对于改进Li-CO2电池至关重要。在此，东南大学张一卫教授、南京理工大…

v-suan
2023年10月15日
0010
顶刊解读

郭再萍教授Small综述: 用于高性能锌离子电池的电解液工程

锌离子电池（ZIBs）具有安全性高、成本低、环境友好和良好的电化学性能等特点，被认为是一种潜在的应用于大规模储能装置的技术。然而，ZIBs仍然面临一些关键的挑战和瓶颈。电解液是电池…

v-suan
2023年10月15日
0053
电池顶刊

张亮/孙丹AM：利用p-n结内置电场推动锂硫电池中多硫化物逐步转化

将硫正极与有效催化剂相结合以加速多硫化物转化是克服锂硫电池中多硫化物严重穿梭和转化缓慢的合适方法。然而，由于氧化还原反应动力学的巨大差异和硫的复杂相变，单组分催化剂不能始终如一地加…

科研小搬砖
2023年10月15日
0052
电池顶刊

北理陈人杰/李丽AEM：石墨烯/碳纳米管气凝胶主体实现快充锂金属电池

锂金属负极以其高比容量和最低的氧化还原电位引起了学术界和工业界的关注。然而，锂枝晶的不可控生长和低库仑效率(CE)将其排除在现实世界的应用之外，尤其是在快速充电领域。北京理工大学…

科研小搬砖
2023年10月15日
0011
顶刊解读

Maria Forsyth/孟颖EES: 基于醚类辅助离子液体电解质实现高压锂金属电池

未来的可充电锂金属电池（LMB）需要合理的电解液设计来稳定电解液与锂金属负极和高压正极之间的界面，这仍然是在LMB中实现高循环性能的最大挑战。在此，澳大利亚迪肯大学Maria F…

v-suan
2023年10月15日
0026
电池顶刊

孙学良/庄卫东/王建涛Small：高循环性能富镍层状正极材料的结构和电荷调节策略

富镍层状氧化物是商业高能量密度锂离子电池非常有前途的正极材料。然而，限制其广泛应用的主要瓶颈是其固有的不稳定晶体结构和高反应性表面引起的容量衰减和安全问题。在此，加拿大西安大略大…

科研小搬砖
2023年10月15日
0020
顶刊解读

大牛Arumugam Manthiram团队，一周两篇顶刊，连发Angew、AEM！

锂电领域超级团队，Arumugam Manthiram教授课题组分别于2月21日、26日发表了Angew.、AEM，以下为相关工作简要介绍。 1. Arumugam Manthir…

v-suan
2023年10月15日
0022
顶刊解读

东北师大孙海珠EEM：用于高性能柔性锂金属全电池的多孔碳基板

具有令人满意的结构稳定性和性能可调性的自支撑碳基基板在柔性锂金属电池（FLMB）中具有广阔的应用前景。目前碳材料的改性策略通常是在粉末碳上进行，很少有适合自支撑碳基板的。东北师范…

v-suan
2023年10月15日
0026
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三单位联合Nano Energy：双涂层实现高性能Ni基阳离子无序正极

锂过量的阳离子无序氧化物正极由于其源于累积阳离子和阴离子氧化还原活性的高能量密度而引起了越来越多的关注。特别是，Ni基阳离子无序氧化物Ni2+/Ni4+的2e−反应表现出较高的理论…

v-suan
2023年10月15日
0015
顶刊解读

中南民大黄绍专Small：首次报道！高价碘化合物调控锂硫电池的多硫化物

锂硫（Li-S）电池因其环境友好、成本低和能量密度高而被认为是最有前景的下一代便携式电子产品和电动汽车电源之一。然而，Li-S电池的实际应用仍然受到严重的多硫化锂（LiPSs）“穿…

v-suan
2023年10月15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