1. Angew綜述：二次電池中的鹵化物材料與化學
作為可再生能源產生與消耗的橋梁，可充電電池被視為最高效的能量儲存手段之一。為了滿足日益增長的儲能需求，可充電電池的發展需要滿足高能量密度、低成本、高安全性以及長循環壽命等特征。在本綜述中，南京工業大學的Xiangyu Zhao等重點概括總結了基于鹵化物材料與化學的二次電池的研究進展與技術進步，包括鹵化物電極的使用、電極體相或表面的鹵素摻雜、能夠保證快速離子傳導和穩定電極-電解質界面的電解液設計和添加劑以及新型電池化學的設計。文章還涵蓋了基于一價陽離子、多價陽離子、陰離子或雙離子轉移的各種電池化學。本文旨在促進人們對鹵化物材料和化學物質的了解，以促進高性能充電電池領域的進一步研究和發展。
XiangyuZhao et al, Halide-based materials and chemistries for rechargeable batteries,Angew. Chem. Int. Ed., 2019DOI: 10.1002/ange.201902842https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201902842?af=R
2. Angew: 15.95％效率！高性能非富勒烯有機太陽能電池
維爾茨堡大學Frank Würthner團隊通過將四個羥基（HO）引入兩個二酰亞胺（PBI）中，獲得了新的HO-PBI配體，其在去質子化后可以絡合Zn（II）離子并使半導體ZnO薄膜光敏化。這種配位有利于將PBI光敏劑分子均勻地分散到金屬氧化物膜中，以制造用于有機太陽能電池的有機-無機混合界面層。基于ZnO：HO-PBI界面層的光電導效應，富勒烯和非富勒烯聚合物太陽能電池器件實現了電子收集和輸送能力的提升，使得非富勒烯太陽能電池效率高達15.95％。
Wen,X. , Nowak-Król, A. ,Nagler, O. , Kraus, F. , Zhu, N. , Zheng, N. , Müller,M. , Schmidt, D. , Xie, Z. and Würthner, F. (2019),Tetrahydroxy‐Perylene Bisimide Embedded in Zinc OxideThin Film as Electron Transporting Layer for High Performance Non‐fullerene Organic Solar Cells. Angew. Chem. Int. Ed. 2019DOI:10.1002/anie.201907467.https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201907467
3. Angew：具有獨特納米限域效應的氮化硼膜用于乙烯/乙烷的高效分離
氮化硼(BN)納米片具有良好的穩定性和剛性，有望成為新型膜材料。近日，天津大學Luhong Zhang, 姜忠義，滑鐵盧大學陳忠偉等多團隊合作，報道了一種具有獨特納米限域效應的BN膜，用于乙烯/乙烷的高效分離。2DBN納米薄片的水平和傾斜自組裝使BN膜具有豐富的納米通道，這些納米通道被活性離子液體(RILs)進一步修飾，以調整其尺寸，從而實現納米限域效應。RIL與BN納米片之間的非共價相互作用有利于RIL陽離子和陰離子在BN納米通道內有序排列，這有利于乙烯的快速選擇性轉運。所合成的BN膜具有很好的乙烯/乙烷分離性能，且具有長期穩定性（180小時），超過了已報道的最先進的膜材料。
Haozhen Dou, Luhong Zhang*, Zhongyi Jiang*, Zhongwei Chen*, et al. Boron NitrideMembranes with Distinct Nanoconfinement Effect toward Efficient Ethylene/EthaneSeparation. Angew. Chem. Int. Ed., 2019DOI: 10.1002/anie.201907773https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.2019077734. Angew: 硼酸小分子交聯穩定MAPbI3鈣鈦礦鈣鈦礦太陽能電池的效率已高達24.2％。對水分，紫外線照射，熱和鈣鈦礦層及其各種器件界面的偏壓的穩定性差，限制了該材料在戶外應用中的商業可行性。猶他大學Luisa Whittaker Brooks團隊研究了當金屬鹵化物鈣鈦礦晶體與烷基或π-共軛硼酸小分子（-B(OH)2）交聯時誘導的氫鍵相互作用的相互作用。在連續光照射和濕氣暴露下，研究了交聯的鈣鈦礦晶體。這些研究表明，烷基或π-共軛交聯分子之間相互作用的起因是由于交聯劑的-B(OH)2末端基團與鈣鈦礦[PbI6]4-八面體的I-之間的氫鍵作用。而且，這種相互作用影響鈣鈦礦層對濕氣和紫外線照射的穩定性。在黑暗和光照條件下，形態和結構分析等研究表明，π-共軛硼酸分子是鈣鈦礦晶體比烷基鏈更有效的交聯劑，因此賦予鈣鈦礦的光和水更好的穩定性。
Nimens, W.., Lefave, S. ., Flannery, L. , Ogle, J. , Smilgies, D. ., Kieber-Emmons, M. .and Whittaker Brooks, L. (2019), Understanding hydrogen bonding interactions incrosslinked methylammonium lead iodide crystals: towards reducing moisture andlight degradation pathways. Angew. Chem. Int. Ed.DOI: 10.1002/anie.201906017https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201906017
5. AM: 13％! 小分子“電荷驅動器”助力高性能鈣鈦礦量子點太陽能電池
由于鹵素鈣鈦礦膠體量子點（CQD）具有優于常規硫屬化物CQD的光電性質，已成為CQD光伏器件的有希望的候選者。然而，由于量子限制導致的低電荷分離效率仍然是高性能鈣鈦礦CQD光伏器件的關鍵障礙。常規CQD器件中采用的可用于增強載流子分離的策略，例如Ⅱ型核殼結構的設計和用于調節電子性質的表面改性因為難以調節表面配體和結構完整性，仍然不適用于鈣鈦礦CQD。近日，加州大學楊陽、Jin-WookLee研究團隊利用共軛小分子為鈣鈦礦CQD太陽能電池中的有效電荷分離提供額外的驅動力。得到的鈣鈦礦CQD太陽能電池的開路電壓為1.10 V，短路電流密度為15.4 mA cm-2，填充系數為74.8％，功率轉換效率接近13％，證明了該策略的巨大潛力。
Xue,J. Lee, J.-W. Yang, Y. et al. A Small-Molecule “Charge Driver”enables Perovskite Quantum Dot Solar Cells with Efficiency Approaching 13%. AM2019.DOI:10.1002/adma.201900111https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201900111
6. AM：多孔石墨碳多面體中錳氧化物和鈷的界面增強OER/ORR用于鋅空氣電池
合理設計和合成高活性、高穩定性的雙功能非貴金屬析氧反應(OER)和氧還原反應(ORR) 電催化劑的對高效可充電金屬空氣電池至關重要。近日，河南師范大學高書燕，新加坡南洋理工大學樓雄文團隊合作，以雙金屬有機框架為前驅體，通過簡單的水熱煅燒工藝，合成了MnO/Co/多孔石墨碳多面體(MnO/Co/PGC)復合材料。原位生成的Co納米晶體不僅能產生結構明確的具有高導電性的異質界面來克服不良的OER活性，而且還能促進形成穩定的石墨碳。改法所得到的MnO/Co/PGC對OER和ORR均表現出優異的活性和穩定性，可作為可充電鋅空氣電池的空氣陰極。此外，該材料制備的鋅空氣電池具有優異的性能，峰值功率密度為172 mW cm?2，比容量為872 mAh g?1，且具有良好的循環穩定性(350次)，優于商業混合Pt/C||RuO2催化劑。
XueFeng Lu, Shuyan Gao,* Xiong Wen (David) Lou*, et al. Interfacing ManganeseOxide and Cobalt in Porous Graphitic Carbon Polyhedrons Boosts OxygenElectrocatalysis for Zn–Air Batteries. Adv. Mater. 2019,DOI: 10.1002/adma.201902339https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201902339
7. AM：介孔N摻雜碳納米球負載孤立單原子Pd催化劑高效催化乙炔半氫化
乙烯原料中少量乙炔的半加氫反應是聚乙烯工業生產的重要步驟。盡管Pd基金屬間化合物和單原子合金催化劑具有良好的反應活性和乙烯選擇性，但由于Pd基活性原子只有部分暴露，其原子利用率仍然受到限制。近日，清華大學王定勝，中科院上海先進研究院Yu Wang等多團隊合作，報道了一種硬模板路易斯酸摻雜策略，克服了鈀原子利用率低的問題。該策略可將N‐配位的孤立單原子Pd位點完全嵌入到介孔氮摻雜碳泡沫納米球(ISA‐Pd/MPNC)的內壁，且該合成方法適用于其它ISA‐M/MPNC (M = Pt和Cu)材料的制備。這種ISA‐Pd/MPNC催化劑具有高比表面積(633.8 m2g?1)和非常薄的孔壁(1-2 nm)，其活性比其相應的非介孔 (ISA‐Pd/non‐MPNC)催化劑高4倍。
QuanchenFeng, Yu Wang,* Dingsheng Wang*, et al. Mesoporous Nitrogen‐Doped Carbon‐Nanosphere‐Supported Isolated Single‐Atom Pd Catalyst for Highly Efficient Semihydrogenation ofAcetylene. Adv. Mater. 2019,DOI: 10.1002/adma.201901024https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201901024
8. AM: 具有優異水穩定性的均質獨立式發光鈣鈦礦有機凝膠
金屬鹵化物鈣鈦礦已成為光電器件的吸引人的材料。目前快速推進的可拉伸/可穿戴設備需要穩定性，靈活性和可擴展性，但是鈣鈦礦具有環境 - 環境不穩定性和不相容的機械性能。近日，加州大學Ximin He研究團隊通過低能量成本將光聚合與室溫原位鈣鈦礦再沉淀相結合，開發了一步可縮放方法以產生獨立的高穩定性發光有機凝膠。鈣鈦礦 - 有機凝膠在不同的pH和溫度下具有創紀錄的穩定性，其在水中浸泡> 110天仍能保持高量子產率。這種范例普遍適用于廣泛的聚合物選擇，因此將這些新出現的發光材料鑄造成可從剛性到彈性調節的各種機械性能。使用本質上超拉伸的光致發光有機凝膠，證明柔性磷層具有> 950％的伸長率。另一方面，剛性鈣鈦礦凝膠可以實現3D打印技術以制造任意2D / 3D發光體系結構。
Zhang,Y. He, X. et al. Homogeneous Freestanding Luminescent Perovskite Organogelwith Superior Water Stability. AM 2019DOI:10.1002/adma.201902928https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201902928
9. AM：尖晶石氧化物八面體單元的設計對促進OER的重要意義
利用可再生能源通過電解水有效地生產清潔能源，氫，將徹底改變能源格局。但是水電解槽陽極析氧反應緩慢，限制了整體效率。尖晶石氧化物因其成本低、活性高等優點而得到廣泛的研究。過渡金屬(TM)陽離子在八面體和四面體上的分布是控制尖晶石氧化物電子結構的重要變量，有鑒于此，新加坡南洋理工大學Zhichuan J. Xu等多團隊合作，綜述了TM幾何效應對OER的影響。
作者總結發現，八面體位點的主導作用是通過實驗發現的，并通過計算研究加以解釋。氧化還原活性TM位于八面體位置，保證了在OER條件下與氧的有效相互作用。此外，尖晶石中相鄰的八面體中心協同作用促進了OER動力學。與之形成鮮明對比的是，尖晶石中孤立的四面體TM中心禁止雙金屬位點介導的OER。此外，各種尖晶石氧化物優先在表面暴露八面體所占的正離子，使反應物很容易接近八面體位點的正離子。最后，作者展望了未來在促進對尖晶石催化劑的基本認識和發展方面所面臨的挑戰。
Ye Zhou, Zhichuan J. Xu*, et al. Significanceof Engineering the Octahedral Units to Promote the Oxygen Evolution Reaction ofSpinel Oxides. Adv. Mater. 2019,DOI: 10.1002/adma.201902509https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201902509
10. Nano Lett.：可降解的多孔中空磷化鎳納米球用于多模態成像指導的光熱治療
由于無機納米材料固有的不可生物降解性和潛在的長期毒副作用，目前其在臨床應用中還存在一定的局限性。中科院長春應化所王櫻蕙博士和張洪杰院士合作，成功地制備了用牛血清白蛋白(BSA)改性的雙開關可生物降解清除的磷化鎳多孔中空納米球(NiP PHNPs)。NiPPHNPs具有對酸性和氧化還原響應的雙開關降解能力，可有效地從小鼠體內清除排出，因此不會產生長期毒性。此外,由于其具有順磁性和在近紅外II區的強吸收性，NiP PHNPs有望用于光聲成像(PAI)和T1加權磁共振成像(MRI)指導的近紅外II區腫瘤光熱治療。并且其具有的中空結構和酸性降解特性使得NiP PHNPs能夠作為具有隨需釋放能力的智能藥物載體。
YangLiu, Yinghui Wang, Hongjie Zhang. et al. Double Switch Biodegradable Porous Hollow Trinickel Monophosphide Nanospheres for Multimodal Imaging Guided Photothermal Therapy. Nano Letters. 2019DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b01370https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b01370
