1. AM: 電愈合法原位消除Zn枝晶有效提高電池壽命
水性鋅離子電池（ZBs）具有成本低和能量密度高的優勢，是一種非常具有潛力的電池，但是和Li離子電池一樣面臨著Zn枝晶的問題。傳統的解決Zn枝晶的方法是使Zn2+均勻分布或通過電極材料物理屏蔽枝晶。
近日，香港城市大學的支春義教授和范俊教授課題組在研究ZBs的枝晶問題的基礎上，提出了一種通過電愈合主動消除已形成的枝晶的方法，他們發現在中性/溫和電解質中，Zn枝晶在大電流密度或高正極負載量下會迅速破壞電池，而且Zn枝晶的存在與電池配置和充電/放電條件相關，因此，通過特定的充電/放電方法控制電流密度，可以使已經形成的枝晶重新溶解，原位消除已形成的Zn枝晶，利用該方法可以將ZBs的壽命延長5倍。該工作為解決電池中的枝晶問題提供了一種新的思路。
QiYang, Guojin Liang, Ying Guo, Zhuoxin Liu, Boxun Yan, Donghong Wang, ZhaodongHuang, Xinliang Li, Jun Fan*, Chunyi Zhi*. Do ZincDendrites Exist in Neutral Zinc Batteries: A Developed Electrohealing Strategyto In Situ Rescue In-Service Batteries. Adv. Mater., 2019
DOI:10.1002/adma.201903778
https://doi.org/10.1002/adma.201903778
2. AM綜述：用于電化學儲能的層狀過渡金屬雙硫屬化物基納米材料
電化學能量存儲（EES）系統的快速發展需要高性能的新型電極材料。層狀過渡金屬雙硫屬化物（TMDs，一種典型的2D納米材料）由于其大的比表面積和有利于快速離子遷移的層結構，被認為是用于EES系統的有希望的材料。近日，新加坡南洋理工大學張華等對TMDs用于EES領域的研究進行了總結。
作者首先總結了制備TMDs和基于TMD的納米雜化材料的典型方法。然后，討論了為改善各種可再充電電池的電化學性能，例如鋰離子電池，鋰硫電池，鈉離子電池和其他類型的新興電池，設計和制造層狀TMDs基電極材料的策略。此外，還介紹了基于層狀TMD的納米材料在超級電容器中的應用，尤其是在非傳統超級電容器中的應用。最后，提出了該領域存在的挑戰和有希望的未來研究方向。
QinbaiYun, Hua Zhang *, et al. Layered Transition Metal Dichalcogenide‐Based Nanomaterials forElectrochemical Energy Storage. Adv. Mater. 2019,
DOI: 10.1002/adma.201903826
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201903826
3. AM：仲銨鹽助力高效倒置鈣鈦礦太陽能電池
寧志軍聯合Edward H. Sargent 團隊報道了效率為21.6％的倒置鈣鈦礦太陽能電池（PSC）。僅通過將仲胺引入鈣鈦礦結構中以形成MA1-xDMAxPbI3（MA為甲胺，DMA為二甲胺），使得薄膜缺陷密度和載流子復合得以抑制。DMA可增加薄膜的疏水性和穩定性：在最大功率點下運行800小時后，封裝的器件可保持其效率的80％以上。
Efficientand Stable Inverted Perovskite Solar Cells Incorporating Secondary Amines，Advanced Materials, 2019
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201903559
4. AM綜述：原位透射電子顯微鏡用于能量材料研究的最新進展
原位透射電子顯微鏡（TEM）是在原子分辨率下揭示物理和化學過程動力學的最強大方法之一。近日，昆士蘭科技大學Dmitri Golberg，Chao Zhang等總結了原位TEM技術的最新發展，重點介紹了原位TEM如何通過揭示納米級的詳細機制，使各種事件可視化，并解決能源領域的問題。
相關應用包括可充電電池，例如鋰離子，鈉離子，LiO2，NaO2，LiS等，燃料電池，熱電，光電和光催化。為了促進各種應用，討論了引入加熱，冷卻，電偏壓，光照明以及液體和氣體環境的原位刺激的方法。近期原位TEM在能源應用中的進展對未來與能源相關的各個領域對新能源材料的研究具有重要啟發意義。
ChaoZhang,* Dmitri Golberg*, et al. Recent Progress of In Situ TransmissionElectron Microscopy for Energy Materials. Adv. Mater. 2019,
DOI: 10.1002/adma.201904094
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201904094
5. AM：原子結構明確的Au團簇用于NIR-II成像
1100-1700nm近紅外II（NIR-II）成像在生物組織中具有深層穿透力和高分辨率，對血管相關的醫學診斷具有重大意義。然而，當前可用的NIR-II熒光材料具有排泄緩慢和亮度低等問題，這阻礙了其潛在的醫學應用。近日，天津大學Xiao‐Dong Zhang，新加坡國立大學謝建平等將具有25個Au原子和18個肽配體的原子級精確的Au團簇用于NIR-II成像。
Au25團簇在1100-1350 nm處發射，并且金屬原子摻雜可顯著提高其熒光量子產率。Au25團簇可以穿透深層組織，應用于體內腦血管成像和腫瘤轉移。時間分辨腦血流成像表明健康的和具有不同腦部疾病的小鼠具有顯著差異。癌癥轉移高分辨率成像可以識別原發性腫瘤，血管和淋巴轉移。此外，將具有NIR-II熒光的金團簇用于0.61 cm深度的腎臟高分辨率成像，定量測量顯示86％的金團簇從體內清除，沒有任何急性或長期毒性 （100 mg kg-1的劑量）。
HaileLiu, Guosong Hong, Zhentao Luo, Jianping Xie,* Xiao‐Dong Zhang*, et al. Atomic‐Precision Gold Clustersfor NIR‐II Imaging. Adv. Mater. 2019,
DOI: 10.1002/adma.201901015
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201901015
6. AM：納米藥物誘導的MMP9擴增以促進阿霉素前藥在腫瘤的選擇性釋放
開發可被腫瘤相關酶激活的前藥能夠有效提高化療藥物的選擇性。加州大學顧臻教授、中科院長春應化所湯朝暉研究員和陳學思研究員合作提出了一種利用康普瑞汀納米藥物(CA4-NPs)和可被基質金屬蛋白酶9 (MMP9)激活的阿霉素前藥(MMP9-DOX-NPs)的協同策略。CA4是一種典型的血管阻斷劑，可選擇性地破壞未成熟的腫瘤血管，從而加重腫瘤乏氧狀態。
在CA4-NPs治療后，腫瘤中MMP9的表達可提高5.6倍，因此可進一步提高原位4T1乳腺腺癌小鼠模型中MMP9-DOX-NPs的腫瘤選擇性藥物釋放（3.7倍），進而可以顯著增強抗腫瘤效果，并降低對全身的毒副作用。
JianJiang, Zhaohui Tang, Zhen Gu, Xuesi Chen. et al. Combretastatin A4Nanodrug-Induced MMP9 Amplification Boosts Tumor-Selective Release ofDoxorubicin Prodrug. Advanced Materials. 2019
DOI:10.1002/adma.201904278
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201904278
7. AM綜述：從材料研究到臨床應用，探討檢測和表征循環稀有細胞的納米結構基底
血液中循環稀有細胞對材料研究和臨床應用均有重要意義。例如：循環腫瘤細胞（CTCs）已被證實是對腫瘤進行“液體活檢“的有用生物標記物。循環胎兒有核細胞（CFNCs）在無創產前診斷中表現出潛力。然而，由于循環稀有細胞與血液細胞相比豐度極低，因此對其檢測與分離在技術上頗具挑戰。近日，加州大學洛杉磯分校Hsian-Rong Tseng研究團隊聯合中山大學Zunfu Ke研究團隊發現通過納米結構基底的局部形貌相互作用能增強細胞粘附力和用于接枝捕獲劑的大表面積，從而為解決這一問題提供了獨特的解決方案，同時能提高細胞捕獲效率，純度，靈敏度和可重復性。
此外，他們還提出稀有細胞檢索策略，包括在不同納米結構基底表面的刺激響應和添加劑觸發釋放，實現具有高細胞存活率和分子完整性的CTCs/CFNCs的按需檢索捕獲。從枚舉分類到分子分析，已發現有幾種納米結構基底激活的CTC/ CFNC測定正日趨成熟。有朝一日這會成為疾病診斷，預后預測和治療反應動態監測的強有力工具，為個性化醫療服務鋪平道路。
ZunfuKe, Yazhen Zhu, Hsian-Rong Tseng, et al. Nanostructured Substrates forDetection and Characterization of Circulating Rare Cells: From MaterialsResearch to Clinical Applications. Adv. Mater., 2019.
https://doi.org/10.1002/adma.201903663
8. AM：揭示自旋，能量和極化參數之間的協作關系，開發出高效的激基復合LED
臺灣明志科技大學Shun‐Wei Liu，國立臺灣大學Ken‐Tsung Wong和美國田納西大學Bin Hu團隊揭示了分子間電荷轉移偶極子將自旋，能量和極化之間的協同關系，從而將非輻射三重態收集到激基復合發光二極管中的輻射單重態中。研究表明，激基復合物的三重態到單重態轉化涉及人工產生的自旋軌道耦合（SOC）。
光致電子參量共振測量表明，分子間電荷轉移發生于形成電偶極子時，提供了離子極化以在激基復合物中生成SOC。最高和最低外部量子效率分別為21.05％和4.89％。為了進一步探索自旋，能量和偏振參數之間的協作關系，選擇了不同的光致發光波長，以同時研究延遲熒光的同時改變SOC，ΔEST和偏振。當電子云由于偶極子尺寸減小而在更長的發射波長處變得更大變形時，會同時發生增強的SOC，增加的軌道極化和ΔEST降低，從而協同操作三重態到單重態轉換。
Revealingthe Cooperative Relationship between Spin, Energy, and Polarization Parameterstoward Developing High‐Efficiency Exciplex Light‐Emitting Diodes，Advanced Materials, 2019
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201904114
9. AM：窄帶隙n型聚合物半導體，實現高效全聚合物太陽能電池
南方科技大學Xugang Guo團隊報道了一種基于無氰基的二氰基苯并噻二唑的新型窄帶隙聚合物（DCNBT-IDT）。強大的吸電子氰基功能使DCNBT-IDT具有n型特征，同時減弱了與酰亞胺基團相關的空間位阻。與（N2200）相比，DCNBT-IDT的帶隙更窄（1.43 eV），吸收系數更高（6.15×104 cm-1）。
當與寬帶隙聚合物供體混合時，基于DCNBT-IDT的全PSC可以實現8.32％的效率，0.53 eV的小能量損耗和高達870 nm的光響應。這種效率大大優于N2200（6.13％）。這項工作打破了限制n型聚合物材料創新的長期瓶頸，這為開發具有改善的光電性能的聚合物受體開辟了一條新途徑。
A Narrow‐Bandgap n‐Type Polymer Semiconductor Enabling Efficient All‐Polymer Solar Cells，Advanced Materials, 2019
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201905161
10. AM綜述：碳基納米籠—先進儲能與轉換的新平臺
能量儲存與轉換在現代能量體系中扮演著十分重要的角色，因此先進電極材料的使用就顯得十分重要。碳基納米籠由sp2雜化的碳殼組成，具有一個中空的內部空腔、在殼體內具有亞微米級的微通道、具有外表面缺陷的高比表面積以及可調諧的電子結構，與之前得到深入研究的納米碳如碳納米管和石墨烯等有很大的不同。這些結構和形態特征使得碳基納米籠成為先進儲能和轉換的新平臺。
在本文中，南京大學的Zheng Hu等綜述了碳基納米籠的最新合成策略，以及利用其獨特的多孔結構和形態對復合材料的構建及其在先進儲能和能量轉換技術中的重要應用。文章深入探討了結構-功能相關性以突出碳基納米籠的貢獻。作者最后展望了該多功能材料研究和應用的深化和發展趨勢。
QiangWu, Zheng Hu et al, Carbon‐Based Nanocages: A NewPlatform for Advanced Energy Storage and Conversion, Advanced Materials, 2019
DOI: 10.1002/adma.201904177
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201904177?af=R
11. AM綜述：用于鋰基電池的電沉積技術—儲能領域的新前沿
電沉積技術與鋰基電池中廣泛采用的固相技術有所區別，它主要是在導電表面上誘導材料合成。電沉積通過施加電能而不是加熱來驅動耗能反應。這些特性使得電沉積技術能夠滿足傳統制造技術很少能實現的電池生產過程中的一些需要。在本文中，南京大學的Huigang Zhang等綜述了鋰離子電池電沉積技術的最新進展。
作者認為，鋰基電池的每一組分都可以通過多種方法電沉積方法進行合成。電沉積的優點是本文關注的重點，作者將其與傳統的生產技術進行了對比以期能夠為更好地構建鋰離子電池提供新的啟發。電沉積涂層表面的共形膜可以控制薄膜厚度，為改善電池性能提供了有效途徑。電沉積工程界面可以穩定固體電解質界面（SEI），增強活性材料與基體的結合，從而延長電池壽命。最后，作者展望了電沉積電池的未來研究方向并認為電沉積技術的顯著優點將大大推動鋰基電池的發展。
JunPu, Huigang Zhang et al, Electrodeposition Technologies for Li‐Based Batteries: NewFrontiers of Energy Storage, Advanced Materials, 2019
DOI: 10.1002/adma.201903808
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201903808?af=R
12. AM: 電催化CO2還原的電極材料工程：能量輸入和轉換效率
電催化CO2還原技術（ECR）可以利用大氣中的CO2作為工業生產和日常生活所需的原料，可以同時緩解CO2引起的溫室效應和日益增長的能源需求，是一項很有潛力的技術。近年來，各種新型電極材料的設計制備使ECR系統得到了長足的發展。
最近，華盛頓州立大學Yuehe Li教授和南京大學的朱俊杰教授合作綜述了ECR系統中陽極材料和陰極催化劑在高效能量輸入和有效的多相催化轉化領域的研究進展?；谀茉葱再|和陽極材料作用的不同，他們對ECR系統的基本原理，包括光電陽極輔助ECR系統和生物陽極輔助ECR系統，都進行了詳細的介紹。此外，還介紹了ECR的陰極反應機理和反應途徑，并討論了提高ECR轉化率和選擇性的不同陰極催化劑設計策略。同時，還介紹了陽極材料和陰極催化劑所面臨的新挑戰和未來的發展方向。該工作有利于促進ECR系統的進一步發展。
Rong-Bin Song, Wenlei Zhu,Jiaju Fu, Ying Chen, Lixia Liu, Jian-Rong Zhang, Yuehe Lin, Jun-Jie Zhu.Electrode Materials Engineering in Electrocatalytic CO2 Reduction:Energy Input and Conversion Efficiency. Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201903796
https://doi.org/10.1002/adma.201903796
