1. Sci. Adv.：凋亡小體介導的細胞間傳遞增強藥物滲透和整個腫瘤的破壞
化療納米藥物可以利用鄰近效應增加腫瘤的滲透性。然而，鄰近效應是有限的，可能是由于化療藥物的消耗和腫瘤細胞內部缺氧的抵抗。在此，沈陽藥科大學孫進等人首先提出并證明了凋亡小體（ApoBDs）可以在凋亡后攜帶剩余的藥物到鄰近的腫瘤細胞。
本文要點：
1）為了增強基于ApoBD的鄰近效應，制備了由喜樹堿（CPT）和缺氧激活的前藥PR104A組成的二硫鍵連接的前藥納米粒，CPT殺死外部常氧腫瘤細胞產生ApoBDs，而PR104A保持非活性。剩余的藥物可以通過ApoBDs有效地進入腫瘤細胞內部。
2）雖然CPT對體內缺氧的腫瘤細胞毒性較低，但PR104A可被激活產生較強的細胞毒性，進一步促進剩余藥物的深度滲透。這種協同方法可以克服鄰近效應的局限性，深入實體腫瘤進行整體殺傷。
Dongyang Zhao, et al. Apoptotic body–mediated intercellular delivery for enhanced drug penetration and whole tumor destruction, Sci. Adv., 2021.
DOI: 10.1126/sciadv.abg0880
https://advances.sciencemag.org/content/7/16/eabg0880
2. Nature Commun.：層狀巖鹽共生正極助力大容量零應變電池
對鋰離子電池的高依賴使得人們日益迫切需要先進的正極材料。近日，美國勞倫斯伯克利國家實驗室Wei Tong，Wanli Yan報道了成功設計并合成了一種基于Ni2+/Ru5+的鋰鎳釕氧化物Li1.2Ni0.4Ru0.4O2正極材料，其主要由層狀結構（Rˉ3M）和生長良好的巖鹽（FMˉ3M）納米疇構成。實驗結果顯示，Li1.2Ni0.4Ru0.4O2具有240-330 mAh g?1的高可逆容量和良好的倍率性能。
本文要點：
1）研究發現，Li1.2Ni0.4Ru0.4O2正極具有獨特的各向同性結構演化，當Li+插入/提取時，其晶格變化可以忽略不計，類似于無序巖鹽的變化。
2）研究人員還驗證了這種共生結構的設計需要過渡金屬（TM）具有適當選擇的離子半徑和價態，以及電子組態。由于這兩種相都具有廣闊的組成空間，考慮到在層狀和無序巖鹽中對化學計量比和TM組合具有極好的容忍度，這項研究為開發高性能共生電極材料提供了巨大的機遇。
Li, N., Sun, M., Kan, W.H. et al. Layered-rocksalt intergrown cathode for high-capacity zero-strain battery operation. Nat Commun 12, 2348 (2021).
DOI：10.1038/s41467-021-22527-z
https://doi.org/10.1038/s41467-021-22527-z
3. Nature Commun.：層次化Ni價梯度用于穩定富Ni層狀正極材料
盡管富Ni正極材料具有高能量密度。然而，其結構和表面的不穩定性會造成其低容量保持率和較差的熱穩定性。近日，為了解決這一問題，美國布魯克海文國家實驗室楊曉青教授，Seong-Min Bak，Ruoqian Lin，加州大學歐文分校忻獲麟教授報道了開發了一種具有Ni價梯度的層次化二次顆粒結構的材料用于提高富Ni正極材料的熱穩定性和循環穩定性。
本文要點：
1）與濃度梯度或核殼結構的NMC材料中Mn/Ni濃度在整個顆粒中變化不同，新設計的富Ni正極材料在整個二次顆粒中具有均勻的Ni：Mn：Co=8：1：1的化學組成。研究發現，在這種結構中，沿二次顆粒的徑向存在Ni價態梯度。對于放電態，表面和近表面區（距頂部約900 nm）的大量Ni離子處于與氧缺位相關的Ni2+態，而在中心體中的大量Ni離子處于更接近Ni3+態的價態。
2）電化學測試表明，具有Ni價梯度的LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2（VGNMC811）具有比傳統的NMC811材料更高的容量保持率。
3）透射電子顯微鏡（TEM）和同步輻射納米探針X射線成像研究結果表明，延長循環后，VGNMC811仍保持了良好的Ni的氧化態梯度和表面結構。此外，經過循環后，在材料的體心處而不是材料的表面和近表面區域形成了更多的納米孔分布，從而成功抑制了材料體系中表面引發的降解。這些結果表明，Ni價梯度對富鎳材料的表面穩定起著重要作用。
Lin, R., Bak, SM., Shin, Y. et al. Hierarchical nickel valence gradient stabilizes high-nickel content layered cathode materials. Nat Commun 12, 2350 (2021).
DOI: 10.1038/s41467-021-22635-w
https://doi.org/10.1038/s41467-021-22635-w
4. Acc. Mater. Res.: 乙烯基連接的二維共價有機框架的合成與功能
自2005年Yaghi研究小組首次報道了具有共價鍵重復單元和晶體結構的二維共價有機框架(2D COFs)以來，這種多孔骨架主鏈的COFs引起了人們的廣泛關注。通常，二維COF的擴展單層結構也很普遍被認為是2D聚合物。分子結構單元與有序框架的精確結合使新型有機材料的合成具有可設計和可預測的特性，適用于如光電、能量存儲和轉換等特定的應用。其中，2D π-共軛COFs (2D-c-COFs)代表了一類獨特的2D共軛聚合物，其具有擴展的平面內π共軛的2D分子周期性結構。在2D-c-COFs中，共軛骨架和π -π堆積相互作用提供了電子傳遞的途徑，而多孔通道可以使活性位點負載以進行催化和傳感。到目前為止，2D-c-COFs的合成大多局限于基于胺與醛/酮單體縮合反應的席夫堿化學，因為構建2D COFs作為熱力學控制的產物通常需要高度可逆的反應來糾錯過程。然而，由于極性的碳-氮鍵和對強酸/堿的不良穩定性，亞胺鍵的高可逆性反而會賦予中等的π電子離域。
有鑒于此，德累斯頓工業大學馮新亮教授等人，概述了V-2D-COFs的發展，包括合成方法、設計策略、獨特的物理性能和功能等重要方面。
本文要點：
1）首先，介紹了不同反應方法和設計原則的溶劑熱合成V-2D-COFs，包括Knoevenagel縮聚法、其他醛類縮聚法和Horner-Wadsworth-Emmons (HWE)縮聚法。其次，討論了V-2D-COF的光電和磁性性能。最后，展示了V-2D-COF在傳感，光催化，能量存儲和轉換領域中的有前途的應用，這些應用得益于其堅固的乙烯基連接骨架，全平面π共軛和可裁剪的結構。
2）為了實現堅固的和高度共軛的2D-c-COFs，一系列的合成策略已經被開發出來。在所有報道的2D-c-COF中，自2016年通過Knoevenagel縮聚法報道了第一個V-2D-COFs后，具有高平面內π共軛的乙烯基連接(也稱為sp2-碳連接)的2D共價有機框架(V-2D-COFs)引起了越來越多的關注。盡管C═C鍵的可逆性很低，這使得V-2D-COF的合成頗具挑戰性，但過去5年中已報道了約40種V-2D-COF，展示了V-2D-COF具有獨特的光電，氧化還原和磁性特性的優點。
總之，該工作提供了對V-2D-COFs合成的深入理解，有助于促進這類具有獨特物理化學性質和不同領域應用的共軛有機晶體材料的進一步發展。
Shunqi Xu et al. Vinylene-Linked Two-Dimensional Covalent Organic Frameworks: Synthesis and Functions. Acc. Mater. Res., 2021.
DOI: 10.1021/accountsmr.1c00017
https://doi.org/10.1021/accountsmr.1c00017
5. AM：應變SrTiO3同質外延薄膜中的強室溫鐵電性
雖然順電體中異常鐵電性的發現為豐富鐵電族的多樣性和促進新功能的發展提供了巨大的機遇，但將順電相轉變為鐵電相仍然具有挑戰性。有鑒于此，北京科技大學陳駿教授等人提出了一種通過引入M/O缺陷（M為金屬）鈣鈦礦納米域來驅動順電體轉變為鐵電態的方法。
本文要點：
1）通過引入缺乏Ti/O的鈣鈦礦納米域，在SrTiO3同質外延薄膜中實現了強室溫鐵電性。引入Ti/O缺陷鈣鈦礦納米域的SrTiO3同質外延薄膜的最大極化（Pmax）為41.6 μC cm?2，具有增加的四方性（c/a=1.038）和極高的熱穩定性（Tstable），最高可達1098 K。鐵電磁滯測量和壓電力顯微鏡（PFM）證實了其強大的宏觀鐵電性能。
2）原子尺度掃描透射電子顯微鏡（STEM）、X射線吸收光譜（XAS）和拉曼光譜的聯合研究系統地揭示了納米域的Ti和O空位對周圍晶格施加了拉伸應變。這引起了立方-四方結構的轉變，并增強了Ti 3d-O 2p軌道雜化以及極性振動模式，從而導致了薄膜中Ti和Sr原子的極性位移。密度泛函理論（DFT）計算進一步闡明了這種具有典型雙阱朗道能級分布的鐵電有序在本質上是由Ti/O缺陷晶胞中的電子摻雜效應穩定的。
這項研究表明，精確控制順電體中不同組成元素是發現新鐵電材料或其他功能材料的有效途徑。
Tianyu Li et al. Strong Room-Temperature Ferroelectricity in Strained SrTiO3 Homoepitaxial Film. Adv. Mater. 2021, 2008316.
DOI: 10.1002/adma.202008316.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202008316
6. AM: 調整Sn晶體織構表面助力無枝晶平面化鋅電沉積
鋅金屬負極形成不均勻或枝晶電沉積的傾向與電極表面的性質有關。然而，目前關于表面結構對Zn固有形核和沉積的影響仍不是很清楚。近日，同濟大學楊曉偉教授，Jing Fu報道了通過簡單的化學置換反應用Sn晶體織構重建了鋅金屬負極的表面結構。
本文要點：
1）與裸Zn相比，Sn的高親和力鋅結合位點提供了較低的沉積勢壘，促進了Zn沉積動力學。更重要的是，Sn織構表面具有中等的Zn親和力，但平均表面能較高，確保了鍍層具有更好的潤濕性，從而導致Zn晶體的側向生長。
2）所獲得的Sn織構的Zn金屬負極具有20 mV的極低電壓滯后，并且在500 h的循環中保持了長循環穩定性，沒有枝晶形成。這項工作為晶體織構相關的Zn電沉積過程提供了新的見解，并為直接表面織構在改善可逆性的情況下更好地穩定鋅金屬負極提供了方向。
Shiying Li, et al, Toward Planar and Dendrite-Free Zn Electrodepositions by Regulating Sn-Crystal Textured Surface, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202008424
https://doi.org/10.1002/adma.202008424
7. AEM: 單晶或多晶鎳富層正極，硫化物或鹵化物固體電解質：全固態電池花落誰家？
目前依靠傳統有機液體電解質制造電池的技術正在面臨著巨大的挑戰，采用無機固體電解質（SE）的高能量密度和安全性全固態鋰電池因此受到了廣泛關注。硫化物材料，由于其高的離子電導率和良好的成型性，使得固態電池的制作非常簡單。然而，它們不穩定的化學和電化學特性是嚴重的障礙，因為硫化物材料在暴露于潮濕空氣時會釋放出有毒的H2S氣體，此外，它們電化學氧化穩定性也較差。為了應對這一挑戰，近日，韓國延世大學Yoon Seok Jung等人通過對單晶或多晶LiNi0.88Co0.11Al0.01O2（NCA）和Li3YCl6或Li6PS5Cl0.5Br0.5這四個材料進行了深入的表征，發現無裂紋的單晶NCA和耐氧化的Li3YCl6能夠通過調整尺寸和顆粒混合等易于忽略的工程因素來實現。
本文要點：
1）他們的結果為ASLBs的復雜界面電化學和電化學機械演化提供了重要的見解。從電化學動力學的角度對于單晶富鎳層狀氧化物進行嚴格的工程設計，以實現經濟的方式對其形態和粒徑分布進行控制。
2）當經受高達4.5 V（vs Li/Li+）的循環時，即使載量為40.7 wt％的LYC，S/LYC電極在第100個循環時只有75.1％的容量保持率。
3）該體系在放電容量（0.1C時為199 mAh g-1），初始庫侖效率（89.6％），循環性能（在第200個循環中保持容量的96.8％）和倍率性能方面具有最高的水平。
4）通過掃描電子顯微鏡和原位電化學測壓法首次揭示了Li6PS5Cl0.5Br0.5的副反應對多晶NCA的電化學降解具有不利影響，但這一影響是可忽略的。
Yoonjae Han et al. Single‐ or Poly‐Crystalline Ni‐Rich Layered Cathode, Sulfide or Halide Solid Electrolyte: Which Will be the Winners for All‐Solid‐State Batteries?. Adv. Energy. Mater. 2021, 2100126
DOI: 10.1002/aenm.202100126
https://doi.org/10.1002/aenm.202100126
8. AFM：通過化學設計控制共軛聚合物中電化學誘導的體積變化：從理論到器件
電化學誘導的有機混合離子-電子導體（OMIECs）的體積變化對其在動態微濾系統、生物醫學機械和電子器件中的應用尤為重要。盡管在最大限度地利用OMIECs實現尺寸變化方面已經取得了重大進展，但目前對其分子結構變化如何影響基本工藝及其在電子器件中性能的了解有限。有鑒于此，牛津大學Maximilian Moser、瑞典林雪平大學Igor Zozoulenko和Eleni Stavrinidou等人合成了一系列乙二醇官能化的共軛聚合物，并通過實驗測量和分子動力學模擬（MD）相結合的方法對其機電性能進行了評價。
本文要點：
1）通過改變乙二醇（EG）側鏈的總長度，能夠逐步調節可逆的體積膨脹，該膨脹在27％到245％之間。結果表明，在電化學溶脹過程中，分子結構的改變影響了許多過程的發生，側鏈長度縮短會減少所摻入的水分子的數量，減少生成的空隙體積并促進OMIECs經歷不同的相變。
2）重要的是，還進行了MD模擬，以提供有關整個聚合物系列報道的不同尺寸變化起因的基本見解。最近的MD模擬已經證明了這種方法的預測能力，對于各種導電聚合物/電解質系統，尤其是PEDOT:PSS以及EG官能化的噻吩基導電聚合物，模擬值和實驗值不僅是定性的，而且具有顯著的定量一致性。
3）最終，MD模擬表明，改變聚合物的化學結構直接影響幾個因素，這些因素影響它們的機電性能，進而也影響它們在電子器件中的性能。
Maximilian Moser et al. Controlling Electrochemically Induced Volume Changes in Conjugated Polymers by Chemical Design: from Theory to Devices. Adv. Funct. Mater. 2021, 2100723.
DOI: 10.1002/adfm.202100723.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202100723
9. AFM：原位構建電子結構可調的釩摻雜的Ni2P預催化劑用于水氧化
盡管Ni基電催化劑是一種極有前途的析氧反應（OER）催化劑，但它具有較高的活化過電壓。近日，澳大利亞新南威爾士大學趙川教授報道了原位重構了V摻雜的Ni2P預催化劑，以形成用于OER的高活性NiV羥基氧化物，在此期間，釩的部分溶解產生具有增大的電化學表面積的無序Ni結構。
本文要點：
1）Operando電化學阻抗譜結果表明，Ni主體與其余V摻雜劑之間的協同作用可以調節NiV氧氫氧化物的電子結構，從而增強了*OH吸附和*OOH中間體去質子化的動力學。
2）拉曼光譜和X射線吸收光譜進一步證明，活性β-NiOOH相含量的增加和Ni活性中心的無序有助于提高OER活性。密度泛函理論（DFT）計算證實，V摻雜促進了OER過程中*O中間體的生成，這是實現高效OER的速率決定步驟。3）這些性能的優化使NiV羥基氧化物電極僅需221 mV的低過電位，電流密度即可達到10 mA cm?2，同時在堿性電解液中具有良好的穩定性。
Tingwen Zhao, et al, In Situ Reconstruction of V-Doped Ni2P Pre-Catalysts with Tunable Electronic Structures for Water Oxidation, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202100614
https://doi.org/10.1002/adfm.202100614
10. EnSM：限制電極間串擾后的高性能鋰空氣電池
鋰空氣電池（LAB）作為理論能量密度最高的儲能技術，雖然取得了大量的進展，但仍面臨著能源效率低和壽命有限的嚴峻挑戰。有鑒于此，江漢大學王德宇研究員、中科院寧波材料技術與工程研究所Zixuan Liu和天目湖先進儲能技術研究院李泓研究員等人證明了在限制電極間的串擾之后，可以在N2-O2（78:22）氣氛中實現高性能LAB。
本文要點：
1）利用Li+過濾膜研究了電極間串擾的影響，以抑制有害的電極間傳質，同時允許Li+輸運。由于沒有一種整體性能可以接受的固體電解質膜，作者開發了一種可移植的富含LiF的層（TLL）（一種準Li+過濾膜，可顯著提高LMA的耐用性）來研究電極間串擾的影響。放置在電極之間的Li+過濾膜可以調節鋰的副反應，并抑制溶劑和添加劑的陽極消耗。
2）通過采用實驗室制造的阻擋層，最佳電池可穩定運行1500個循環，能量效率高達90％至95％，明顯優于其他儲能系統。該方法揭示了抑制LAB中電極間串擾的必要性，為實驗室作為二次電池的實際應用指明了方向。
Huan Lin et al. High-performance Li-air battery after limiting inter-electrode crosstalk. Energy Storage Mater. 2021.
DOI: 10.1016/j.ensm.2021.04.022.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829721001641
11. Small Struct.綜述：非貴金屬基催化劑在硼氫化物水解析氫中的應用
氫能是一種極有前途的用于解決當前的能源問題，以維持人類社會可持續發展，終實現氫經濟的替代能源。硼氫化物水解制氫被認為是制氫中最安全有效的策略之一。而尋找合適的非貴金屬基催化劑是改善其水解過程緩慢動力學的關鍵。近日，澳大利亞伍倫貢大學侴術雷教授，沈陽師范大學Guode Li綜述了用于硼氫化物水解脫氫的非貴金屬基催化劑的最新研究進展。
本文要點：
1）作者首先總結了與催化硼氫化物水解過程有關的催化劑的活性、動力學和穩定性相關的評價方法。
2）作者接下來系統地總結了用于催化硼氫化物水解的基于單一金屬及其合金的各種非貴金屬基催化劑，以及金屬磷化物、硼化物和氧化物，甚至單原子催化劑。同時總結了催化劑的合成策略、材料結構、組成和催化活性之間的關系。
3）作者最后指出了未來非貴金屬基硼氫化物水解催化劑研究面臨的挑戰和應用前景，以尋求發展可持續、清潔的氫能，并最終實現氫經濟。
Yan Wang, et al, Non-Noble Metal-Based Catalysts Applied to Hydrogen Evolution from Hydrolysis of Boron Hydrides, Small Struct. 2021
DOI: 10.1002/sstr.202000135
https://doi.org/10.1002/sstr.202000135
12. ACS Nano：在高孔氮化碳納米反應器中限域形成單原子
將催化劑的尺寸減小到單原子（SA）水平可以極大地改變其物理化學性質，顯著提高其催化活性。然而，由于反應過程中生成的原子的聚集和成核，SA催化劑的大規模合成仍然是一個巨大的挑戰。近日，捷克帕拉斯基大學S?te?pán Kment，江蘇大學饒德偉副研究員，香港理工大學Yang Chai報道了采用1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽（C8H15N2F6P）作為調節劑來控制合成的中空多孔氮化碳（p-CN）上金屬離子的含量，合成了富集波狀結構的p-CN納米球和微孔作為納米反應器。采用濕化學法成功制備了p-CN負載的Pt SAs催化劑（p-CN@S?Pt）。
本文要點：
1）為了進一步增加Pt的負載量，提高p-CN@S?Pt的穩定性，研究人員采用導電性好的非晶態硼鎳（NiB）對p-CN@S?Pt進行包覆。P-CN@S?Pt&NiB中Pt含量可達3.7wt%，高于p-CN@S?Pt（2.56 wt%）。
2）實驗結果顯示，p-CN@S?Pt&NiB具有優異的HER活性，其過電位為40.6 mV@10 mA cm?2，塔菲爾斜率為29.26 mV/dec，明顯優于商品化Pt/C催化劑（50.7 mV，46.45 mV/dec）。
Yunpeng Zuo, et al, Spatially Confined Formation of Single Atoms in Highly Porous Carbon Nitride Nanoreactors, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c01872
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c01872
