1. Nature Commun.：預成核策略助力高重現性的鈣鈦礦太陽能電池
已知濕度對鹵化物鈣鈦礦不利，因此通常在制造期間避免。對水與鈣鈦礦前軀體之間的化學相互作用的基本了解不足，妨礙了在環境氛圍中鈣鈦礦制造的發展。北京大學深圳研究生院的Shuang Xiao以及楊世和團隊報道了一個關鍵發現，即周圍的水會促進鉛絡合物的形成，當不受控制時，鉛絡合物將進入大型的中間體纖維微晶中，因此不連續的鈣鈦礦薄膜不利于光伏性能。為了抵消這種影響，研究人員提出了一種預成核策略。
本文要點：
1）中間微晶的準固體前軀體薄膜可以容易地轉化為高質量的固體鈣鈦礦薄膜。從而提供了高效率的鈣鈦礦太陽能電池?；贔TO/NiOx/MAPbI3/PMMA/PCBM/PPDIN6/Ag器件結構，效率性可達19.5％。同時，太陽能電池顯示出高器件重復性，證明了該成核策略的獨特優勢。
2）可控形成的前軀體薄膜幾乎與周圍環境無關。由預成核策略產生的高器件重復性是工業生產所需的關鍵特性。這項工作為開發鈣鈦礦型太陽能電池的工業生產可靠且具有成本效益的制造方法提供了有效途徑。
Zhang,K. et al. A prenucleation strategy for ambient fabrication of perovskite solarcells with high device performance uniformity. Nat. Commun. 11, 1006 (2020).
DOI:10.1038/s41467-020-14715-0.
https://doi.org/10.1038/s41467-020-14715-0
2. Chem. Soc. Rev.: 二維COF的超分子設計
2D共價有機骨架（COF）是一類具有高度結晶結構和可調功能的多孔聚合物。2D-COF的結構由通過共價鍵保持在一起的二維薄片組成，然后通過非共價力將它們堆疊在一起。自其首次報道以來，新COF的合成主要依靠通過共價修飾或通過使用新的熱力學控制的共價鍵形成方法將官能團賦予在單體結構上。德克薩斯大學Ronald A. Smaldone等人總結并討論了使用超分子設計來利用COF單體和片材之間的非共價力來改善其性能和功能的最新進展。
本文要點：
1）總結了2D-COF中各種非共價層間相互作用的重要性和設計考慮因素的研究，包括范德華力，芳環堆積和氫鍵相互作用。
2）超分子相互作用對其形成機理和整體結構的重要性作為重點討論。中間層相互作用的力度對于諸如電導率，孔徑控制甚至其水解穩定性之類的整體性質至關重要。
3）綜述指出，提高單體的平面度會導致具有更高有序性的COF，但是，即使是極其扭曲的形狀，設計出的非平面度也會導致相鄰薄片上的單體“鎖定”在一起；氫鍵可以穩定層間粘附力并增加COF的結晶度和表面積，但要求它們在層之間具有正確的定向。
4）綜述指出，COF設計的下一個前沿領域可能是從超分子化學中汲取靈感，以改善性能并為這些多功能材料開拓新的應用。
SampathB. Alahakoon, et al. Supramolecular design in 2D covalent organic frameworks,CSR, 2020.
DOI:10.1039/C9CS00884E
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/cs/c9cs00884e#!divAbstract
3. Chem. Soc. Rev.:CO2加氫合成甲醇的現有技術和觀點
人類的日常能源消耗導致了二氧化碳（CO2）的排放量不斷增加，并且對環境造成了巨大影響。進入人們視野中的第一個方法是將CO2選擇性加氫為甲醇，這不僅可以有效減少CO2的排放，而且還可以生產增值的化學品和燃料。近日，大連化物所黃延強研究員（通訊作者）和張濤院士課題組通過CO2直接加氫合成甲醇的多相催化反應的進展進行了全面的概述。
本文要點：
1）首先概述了這一反應熱力學方面的挑戰。
2）然后詳細討論了具有不同載體和促進劑的常規銅基催化劑的研究進展，重點是載體和助催化劑的結構，化學性質（酸度/堿度，親水性/疏水性等）和電化學性質（氧化還原性質，電子性質，能帶結構等）對催化反應性的促進作用。
3）并概述了貴金屬基催化劑，包括合金和金屬間化合物的雙金屬催化劑以及雜化氧化物和其他新型催化體系的研究進展。
4）另外，對于工業化甲醇生產中還機械方面，反應條件和優化方面的發展，以及反應器的設計和創新進行了概述。
5）最后，為提供了CO2直接加氫合成甲醇的多相催化反應概要和展望。
JiaweiZhong et al. State of the art and perspectives in heterogeneous catalysis of CO2 hydrogenationto methanol. Chem. Soc. Rev., 2020.
DOI:10.1039/C9CS00614A
https://doi.org/10.1039/C9CS00614A
4. AM：發掘NASICON型正極的M1位點，激活用于鋅離子電池的潛力
鋰離子電池（LIB）能量密度高，在電動汽車和便攜式設備供電方面取得了巨大的成功，但是相對較高的成本和安全性問題限制了它們的大規模應用。最近，人們在努力探索多價離子電池（例如Zn2+，Mg2+和Al3+）作為LIB的替代品。在這些體系中，由于鋅的豐度和理論容量較高（820 mAh g-1，因此倍受關注）。不幸的是，有很少報道達到理想性能鋅離子電池正極材料。為了應對這一挑戰，中國科學院青島生物能源與過程研究所崔光磊，上海大學施思齊和中國工程院陳立泉院士提出并證明了NaV2（PO4）3作為水性鋅離子電池正極材料的可行性。這項工作不僅闡述了通過激活M1位點而解鎖NVP的脫嵌Zn2+特性的觀點，而且還為設計和改進的NASICON正極開辟了一條新途徑。
本文要點：
1） 通常人們對M1位點進行有效充放電是不抱希望有的，因為離子的擴散往往會由于不規則的通道占用而受到干擾，從而加速了電池性能的衰減。但是，本文發現當使用NaV2（PO4）3（NVP）作為Zn離子電池的正極時，M1和M2處Na+/Zn2+的混合占據可以顯著改善其結構穩定性。
2） 原子尺度掃描透射電子顯微鏡，從頭算分子動力學模擬的分析以及基于鍵價的精確結構模型的結果表明，這種改善是由于NVP中Zn2+的容易遷移是Na+/Zn2+轉移所協同實現的。
3） 此外，與Na3V2（PO4）3相比，嵌入Zn2+的ZnNaV2（PO4）3的電導率和機械性能有了顯著提高。
PuHu, et al. Uncovering the Potential of M1‐Site‐Activated NASICON Cathodes for Zn‐Ion Batteries, Adv. Mater. 2020
DOI:10.1002/adma.201907526
https://doi.org/10.1002/adma.201907526
5. AM: 一種作為高性能鈣鈦礦太陽能電池的無毒雙功能反溶劑
近年來，鈣鈦礦太陽電池被認為是最有應用潛力的新一代光伏技術。高質量鈣鈦礦薄膜的制備對于實現高性能鈣鈦礦太陽能電池（PSC）至關重要。而在旋涂和退火步驟中，溶劑和反溶劑之間的有效平衡是制備高質量鈣鈦礦薄膜的重要因素。鑒于此，南京工業大學Tianshi Qin，西北工業大學黃維院士等人開發了一種更綠色，無鹵，無毒的雙功能反溶劑——苯甲酸甲酯（MB）。
本文要點:
1）MB在鈣鈦礦旋涂時可助于快速生成晶種，還可作為鈣鈦礦前驅體的消化助熟劑，從而有效地阻止了熱退火時有機成分的流失和抑制了鹵化鉛雜相的形成。
2）基于MB的平面n–i–p PSC中，最高效率達到22.37％，滯后可以忽略不計，并且具有> 1300 h的穩定性。
3）由于MB的高沸點和低揮發性特性，可在不同的工作溫度（22–34°C）下重現高性能PSC。因此，這種雙功能溶劑體系為PSCs在全球各個季節和地區的升級和商業化提供了良好的平臺。
YikaiYun, et al. A Nontoxic Bifunctional (Anti)Solvent as Digestive‐Ripening Agent for High‐Performance Perovskite Solar Cells. AM 2020.
DOI:10.1002/adma.201907123
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201907123
6. AM: 原位涂層石墨炔助力高性能有機正極
有機小分子正極的制備簡單且成本低廉，但它們的低電導率和分子溶解是兩個關鍵問題，這意味著它們的能量密度和功率性能遠遠低于無機電池，從而阻礙了實際應用，因此開發有效的涂層技術是獲得高性能有機電池的關鍵。中國科學院Zicheng Zuo和李玉良等人展示了一種原位編織石墨炔納米涂層的通用方法。
本文要點：
1）選擇2種小分子有機材料-3,4,9,10-per四甲酸二酐（PTCDA）和二氮唑酸二鈉（SR）代表具有不同形態的共價和離子有機物質，其在鋰電和鈉電中都具有巨大的應用潛力。Cu是通過交叉偶聯反應機理在石墨炔中形成二炔鍵的重要元素。有機正極材料與前體之間的分子間π-π堆積相互作用可進一步誘導石墨炔在顆粒上的保形形成。然后，通過底部銅箔催化的生長過程可以將石墨炔納米涂層原位編織在有機材料的表面上，并形成連續的高導電性和強度的3D全碳網絡。因此，可以在溫和的條件下一起解決有機電極的溶解，電導率和質量負載（93％wt）方面的問題。
2）編織石墨炔納米涂層后，小分子有機正極的活性質量提高到93％，提供了比之前報道的310 W h kg-1更高的能量密度，并大大提高了功率性能和長期穩定性。
3）這種方法顯示出巨大的潛力，能夠成為制造有機電池能量密度接近主流鋰離子電池的關鍵技術。
LiangLi, et al. In Situ Coating Graphdiyne for High‐Energy‐Density andStable Organic Cathodes, Adv. Mater., 2020
DOI:10.1002/adma.202000140
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202000140
7. Angew：類蜘蛛網MOF多功能泡沫材料
盡管金屬有機框架材料（MOF）在各個領域都顯示出巨大潛力，MOF的塊體粉末或晶體形態嚴重限制了它們的可加工性和以及用途。因此可以通過制造出MOF顆粒和擠出物，它們更易于進一步處理和應用。但由于所得材料的孔發生堵塞，擠出過程通常會降低MOF的吸附和催化能力。所以需要新的方法和多層次的宏觀材料來增強MOF的可成形性，質量負載和性能。然而，當前的策略存在嚴重的MOF團聚和分層多孔網絡的難以調整的問題。為了解決這一問題，美國康奈爾大學AlirezaAbbaspourrad等人報告了一種可同時調整MOF的負載，組成，空間分布的策略。該策略為精確控制分層級載體和MOF的物理化學屬性，從而為構建具有所需特定功能的多尺度多孔材料開辟了新的可能性。
本文要點：
1） 通過HIPE模板策略合成了獨特的介孔MOF材料，并且制造過程通用，方便，環保且適合大規模生產。
2） 能夠使單個MOF納米顆粒即使在高載量下（高達86 wt％）也能在每個大孔隙內的蜘蛛網狀網絡上良好分散，從而確保泡沫孔隙非常容易成型，從而具有出色的吸附和催化能力。
3） 由于能夠微調此分層級材料的屬性，因此對該策略的進一步研究具有設計出更復雜的結構和成分組合的潛力，這為基于MOF的復合材料開辟更多的實際應用，如：催化，組織工程，受控藥物遞送，生物學和藥物中表現了強大的潛力。
ChenTan, et al. Spiderweb‐like metal‐organic framework multifunctional foam, Angew. Chem. 2020
DOI:10.1002/ange.201916211
https://doi.org/10.1002/ange.201916211
8. Angew: 鎳鐵層狀雙金屬氫氧化物OER活性的鐵依賴性解密
鎳鐵層狀雙金屬氫氧化物（NiFeOx）現在被認為是堿性介質中OER的基準催化劑。盡管已經很好地確定了NiFeOx的高催化活性，但有關其活性來源以及其關于性能的活性位點問題仍未解決。其中，Fe離子的存在對高活性至關重要，但目前對Fe的作用仍存在激烈的爭論。以前的實驗研究集中在基于Ni/Fe的活性位點的光譜證據上，但這些證據往往是間接的，并且其解釋是模棱兩可的。洛桑聯邦理工學院胡喜樂等人使用氧同位素標記和拉曼光譜實驗，從相應的結構中獲得了一系列Ni和NiFe層狀雙氫氧化物（LDHs）的Ni和Fe位點的TOFs，并分析Ni和具有不同Fe含量的NiFe LDH樣品的位點比活性。
本文要點:
1）Fe位的TOF比Ni位高20-200倍，因此在Fe含量為4.7％或更高時，Fe位占主導地位。Fe含量越高，NiOOH主體的結構紊亂越大。在Fe位的TOF與NiOOH的結構紊亂之間發現了火山型的相關性。
2）該研究闡明了NiFe LDH活性的鐵依賴性的起源，并提出結構有序化可作為改善OER催化性的有效策略。
SeunghwaLee, et al. Deciphering iron‐dependent activity in oxygen evolution catalyzed by nickel ironlayered double hydroxide, Angew., 2020
DOI:10.1002/anie.201915803
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201915803
9. AFM：基于無溶劑離子導電彈性體電極的可拉伸、透明和熱穩定的摩擦電納米發電機
可伸縮/軟電子設備的發展需要匹配可伸縮性的電源。有鑒于此，中國科學院北京納米能源與系統研究所的王中林院士、蒲雄研究員等研究人員，報道了一種具有高延展性、透明性和環境穩定性的離子導體電極(iTENG)的摩擦電納米發電機。
本文要點
1）離子導電彈性體（ICE）電極與介電彈性體帶電層一起使ICE-iTENG的可拉伸性達到1036％，透光率達到91.5％。
2）最重要的是，ICE不含液態溶劑，并且在高達335°C的溫度下具有熱穩定性，避免了因脫水引起的常用水凝膠性能下降。
3）即使在100℃下儲存15小時后，ICE-iTENG的電輸出也沒有下降。
4）ICE-iTENG證明可以收集生物機械運動能量，以便在沒有額外電源的情況下為可穿戴電子設備間歇供電。
5）還開發了基于ICE-iTENG的壓力傳感器，其靈敏度高達2.87 kPa-1。
可拉伸的ICE-iTENG克服了滲漏導電導體引起的應變性能退化和離子導電水凝膠/離子凝膠引起的液體蒸發性能退化，在較寬的溫度范圍內，在軟性/可拉伸電子領域具有廣闊的應用前景。
PanpanZhang, et al. Stretchable, Transparent, and Thermally Stable TriboelectricNanogenerators Based on Solvent‐Free Ion‐Conducting Elastomer Electrodes.Advanced Functional Materials, 2020.
DOI：10.1002/adfm.201909252
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201909252
10. Nano Lett.：內質網靶向擴增腫瘤免疫治療中免疫原性細胞死亡
光動力療法(PDT)誘導的免疫原性細胞死亡(ICD)是通過產生活性氧(ROS)誘導內質網(ER)應激介導的。然而，ROS的半衰期很短，細胞內擴散深度有限，這損害了ER的定位，從而限制了ER應激誘導。為了解決這個問題，美國國立衛生研究院陳小元、福州大學宋繼彬等人合成了還原敏感的納米顆粒Ds-sP NPs，并在其中負載了一種高效的ER靶向光敏劑TCPP-TER。
本文要點：
1）在近紅外(NIR)激光照射下，Ds-sP/TCPP-TER NPs可以選擇性地在ER中積聚，并局部產生ROS，誘導ER應激，擴增ICD，激活免疫細胞，從而增強免疫治療效果。
2）體外和體內研究表明，ER靶向PDT策略能增強ICD效應，促進損傷相關分子模式(DMAPs)的釋放。此外，腫瘤部位細胞因子分泌增強，CD8+T細胞浸潤，提示基于ER靶向的PDT策略可以提高免疫治療效率。
3）這項研究提出了一種新的ICD擴增、ER靶向PDT策略，該策略可以在近紅外照射下有效地根除原發性腫瘤，并通過遠端效應有效地根除遠處腫瘤。
HongzhangDeng, et al. Endoplasmic Reticulum Targeting to Amplify Immunogenic Cell Deathfor Cancer Immunotherapy, Nano Lett., 2020.
DOI:10.1021/acs.nanolett.9b05210
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.9b05210
