1. Nature Nanotechnol.：雙層聚電解質膜，用于空氣中自發電，最高輸出1000V電壓
環境適應性發電對發展下一代能源極具吸引力。近日，清華大學曲良體教授，程虎虎助理研究員報道了成功開發了一種基于雙層聚電解質膜（BPFs）的異質濕氣發電機（HMEG）。這種通過水分子在空氣中的自發吸附和帶相反電荷離子的誘導擴散，所開發的單個HMEG單元在低相對濕度（25% RH ）條件下即可產生約0.95 V的高壓，在85% RH下電壓升至1.38 V。研究人員設計了一種順序對準堆疊策略用于大規模集成HMEG單元，所制備的器件可在25% RH，25 ℃環境條件下輸出超1000?V的高壓。同時，采用折紙組裝策略，HMEGs還可以產生43?V?cm-3 超高體積電壓。采用這種集成器件可照亮10 W的燈泡，驅動動態電子墨水屏，并控制自供電場效應晶體管的柵極電壓。
Wang, H., Sun, Y., He, T. et al. Bilayer of polyelectrolyte films for spontaneous power generation in air up to an integrated 1,000?V output. Nat. Nanotechnol. (2021)
DOI：10.1038/s41565-021-00903-6
https://doi.org/10.1038/s41565-021-00903-6
2. Chem. Rev.：抑制水系電池中水電解的抗催化策略
水系電解質是滿足日益增長的安全、低成本蓄電池需求的首要選擇。由于不易燃、環境友好和成本效益的特性，水系電解質促進了更可持續的電池技術。俄勒岡州立大學Xiulei Ji等人對電極上電解水的機理進行了深入的討論，總結了適用于各種水系電池系統的關鍵影響因素。這項工作綜述了催化、電池、腐蝕等領域的研究成果，重點介紹了水系電解質的熱力學穩定性和HER、OER的動力學相關過電位。首先討論了影響電解質熱力學穩定性的因素和表征方法；然后介紹了不同類型的動力學相關過電位，包括電化學過電位、歐姆過電位和濃差過電位，OER/HER的具體機理以及過電位與電解過程的關系。
Yiming Sui et al. Anticatalytic Strategies to Suppress Water Electrolysis in Aqueous Batteries. Chem. Rev. 2021.
DOI: 10.1021/acs.chemrev.1c00191.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.1c00191
3. Angew：單個金剛石表面網絡的自組裝策略
雙曲面生物支架，特別是單陀螺和單金剛石結構，由于其特殊的物理性質，引起了人們對新型材料的極大興趣。同濟大學的韓璐等研究人員，報道了單個金剛石表面網絡的自組裝策略。研究人員報道了在四氫呋喃和水的混合溶劑中，通過自組裝聚環氧乙烷-聚苯乙烯-聚丙交酯和二氧化硅前體來合成具有單一金剛石表面結構的多孔二氧化硅支架。
Qingqing Sheng, et al. Self‐Assembly of Single Diamond Surface Networks. Angewandte Chemie, 2021.
DOI：10.1002/anie.202102056
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202102056
4. Angew: 高溫氧化中的單位點與團簇催化
高分散過渡金屬催化劑廣泛應用于化工和石油化工過程中，當暴露在嚴重的氧化還原和水熱應力下時，容易通過不可逆燒結發生永久失活。有鑒于此，埃克森美孚研究與工程公司Pedro Serna等人，使用CHA沸石研究了單個Pt原子和小的Pt團簇在高溫氧化反應中的行為。單個Pt原子和大于1 nm的Pt納米顆粒在中等溫度（即200?C）的同位素交換實驗中無法活化，加擾和解吸兩個O2分子，而小于1 nm的簇可以催化，但在反應條件下對氧化斷裂不穩定，導致催化劑失活。對于需要在較高溫度下活化相當惰性的分子（如烷烴）的氧化過程，當載體為CHA時，催化燃燒可歸因于穩定的單個Pt原子，在O2流中原位生成的。
Pedro Serna et al. Single‐Site vs Cluster Catalysis in High Temperature Oxidations. Angew., 2021.
DOI: 10.1002/anie.202102339
https://doi.org/10.1002/anie.202102339
5. Angew：錨定在石墨烯上的具有獨特配位的鎢原子催化劑助力鋰硫電池
催化劑被認為是解決鋰硫電池（LSBs）中緩慢的鋰多硫化物（LiPSs）轉化動力學和嚴重穿梭效應的最理想策略。山東大學熊勝林教授，奚寶娟副教授報道了采用簡易的自模板自還原法包括溫和的回流和隨后的退火過程，成功制備了一種新型的錨定在氮摻雜的石墨烯上的W負載量高達8.6 wt%的W SACs（W/NG），并將其用作多功能隔膜改性劑。采用W/NG改性隔膜的LSBs在0.5 C下循環200次后循環穩定性得到有效提高，容量達到986 mAh g?1，在10 C下的超高倍率性能達到678 mAh g?1，在高質量負載電極上的面積容量高達6.24 mAh cm?2。
Peng Wang, et al, Atomic Tungsten on Graphene with Unique Coordination Enabling Kinetically Boosted Lithium?Sulfur Batteries, Angew. Chem. Int. Ed., 2021
DOI: 10.1002/anie.202104053
https://doi.org/10.1002/anie.202104053
6. Nano Energy: 基于氧化單壁碳納米管/聚合物電極的集成微型超級電容器和摩擦納米發電機裝置
可穿戴設備出色的可拉伸性對于確保抵抗機械變形（例如彎曲，折疊，扭曲和拉伸）的魯棒性至關重要。韓國電氣研究院Jong Hwan Parka和Joong Tark Han等人開發了一種能夠完全拉伸的自充電動力裝置，該裝置使用氧化的單壁碳納米管/聚合物電極同時集成了微型超級電容器和摩擦納米發電機。具有氧化的單壁碳納米管/聚乙烯醇電極的完全可拉伸的微型超級電容器在0.1 A cm-2電流下表現出20 mF cm-2的電容量，并在10,000次拉伸測試循環中保持了機械柔韌性和可拉伸性。獨立摩擦起電層的納米發電機在周期性和往返行程下產生84.4 mW m-2的最大瞬時功率密度。此外，納米發電機可以在1200 s的時間內電壓從0到2.2 V，并成功地為完全可拉伸的集成自充電功率單元的微型超級電容器充電，能夠為商用數字時鐘供電約10 s。
Hye Jin Yang, et al. Fully stretchable self-charging power unit with micro-supercapacitor and triboelectric nanogenerator based on oxidized single-walled carbon nanotube/polymer electrodes. Nano Energy. 2021
DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106083
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106083
7. Nano Energy: 一種用于校準摩擦納米發電機電壓測量的通用電荷補償策略
摩擦電納米發電機（TENG）可以從周圍環境中收集各種機械能，例如風，水流，機械振動，人體運動等，并將它們有效地轉換為電能。河南大學杜祖亮和程綱教授等人通過電容測量電路的分析，提出了一種通用的電荷補償策略，用于校準TENG的電壓測量。
Wenhe Zhang ,et al. A General Charge Compensation Strategy for Calibrating the Voltage of a Triboelectric Nanogenerator Measured by a Capacitive Circuit. Nano Energy. 2021
DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106056
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106056
8. EnSM：面向可持續熱能存儲的聚硅氧烷網絡相變材料
熱能作為自然界中能夠利用的并普遍存在的能源類型，通常無法被連續且高效利用。北京化工大學張軍營教授和程玨等人提出了一種新穎、簡易的3D打印策略，來制備可回收和可調節的梳狀/刷狀相變聚硅氧烷網絡（Si-ODT-x）。接枝晶體的烷基鏈含量可以有效調節網絡的潛熱（從24.9 J/g到125.3 J/g），相變溫度（從24.9°C到53.6°C），網絡的熱機械和粘彈性。
Jiahao Ma, et al. 3D Printable, Recyclable and Adjustable Comb/Bottlebrush Phase Change Polysiloxane Networks toward Sustainable Thermal Energy Storage. Energy Storage Materials. 2021
DOI: 10.1016/j.ensm.2021.04.033
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.04.033
