1. JACS：納米孔道穩(wěn)定的金屬鋰電池！
相較于鋰離子電池，金屬鋰電池具有更高的理論能量密度，但是金屬鋰電池在充放電過程中形成的枝晶狀物質(zhì)會(huì)破壞電池結(jié)構(gòu)。本文報(bào)道了一種抑制枝晶的新策略，在SS基底上制備出具有垂直納米孔道結(jié)構(gòu)的PI膜，限制Li+沉積過程中生長的不均勻性。雖然孔道的容量有限，但當(dāng)孔道被沉積滿之后，PI膜上層繼續(xù)沉積的Li并沒有形成絲狀結(jié)構(gòu)。相比于在平滑的SS基底上沉積的金屬鋰，這一策略制備的金屬鋰電池具有更高的庫倫效率和充放電循環(huán)穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn)：Wei Liu, Yi Cui et al. Stabilizing Lithium Metal Anodes by Uniform Li-Ion Flux Distribution in Nanochannel Confinement. J. Am. Chem. Soc. 2016.
2. Angew：電紡絲N摻雜中空CNTs！
在電紡絲方法制備的聚丙烯腈纖維上沉積一層CoS，得到核殼結(jié)構(gòu)的CoS/PAN。經(jīng)過簡單的水熱處理，使-CN變?yōu)?COOH和-NH2，-COOH被脫除而-NH2則保留下來，形成中空結(jié)構(gòu)纖維。該方法充分利用了PAN中的N，使得到的纖維具有更高的導(dǎo)電性，而且還可以有效穩(wěn)定CoS，使得該材料在鋰離子電池和鈉離子電池中具有更高的能量和穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn)：Yuming Chen, Haitao Huang, John B. Goodenough et al. Hollow Nanotubesof N-Doped Carbon on CoS. Angew. Chem.Int. Ed. 2016.
3. Nat. Comm.：仿生高穩(wěn)定性高功率電極！
通過植物選擇性地對(duì)Sn2+、Mn2+等金屬離子的超富集作用，然后通過干燥和煅燒將植物轉(zhuǎn)化為多級(jí)次3D多孔結(jié)構(gòu)納米復(fù)合電極：C/MOx。這種結(jié)構(gòu)確保電子和離子的快速傳遞和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，兼具電池的高比容量和超級(jí)電容器的循環(huán)穩(wěn)定性。3D C/SnOx負(fù)極經(jīng)過長達(dá)一年的3000次連續(xù)循環(huán)測(cè)試，在625mAg?1電流密度下，可逆容量為802 mAh g-1；前5次循環(huán)之后，庫倫效率>99%。在12,500mAg?1電流密度下循環(huán)11000次之后，可逆容量為341 mAh g-1。
參考文獻(xiàn)：Jian Zhu, BIngan Lu, Xiangfeng Duan et al. A hyperaccumulation pathway to three-dimensional hierarchical porous nanocomposites for highly robust high-power electrodes. Nature Communications 2016, 7 , 13432.
4. JACS：大規(guī)模制備石墨烯納米帶！
石墨烯納米帶（GNRs）尺寸<10 nm時(shí)會(huì)表現(xiàn)出半導(dǎo)體的性質(zhì)。傳統(tǒng)的制備方法有CNT剪切，液相“bottom-up”合成等，但是他們或者難以精確控制，或者會(huì)出現(xiàn)團(tuán)聚等問題，難以實(shí)現(xiàn)器件化。本文采用常壓CVD的Bottom-up方法可以高通量地制備出結(jié)構(gòu)和功能可控的GNRs。將這種GNRs轉(zhuǎn)移到絕緣膜上制備的FET器件的on/off頻率可達(dá)6000次，遠(yuǎn)高于同類其他器件。并且，該方法還可以制備出N,S摻雜的GNRs，大大拓展了其應(yīng)用范圍。
參考文獻(xiàn)：Zongping Chen, Xinliang Feng, Klaus Müllen et al. Synthesis of Graphene Nanoribbons by Ambient-Pressure Chemical Vapor Deposition and Device Integration. J. Am. Chem. Soc. 2016.
5. JACS：捕獲Co配合物OER中間體！
3d過渡金屬在OER/ORR的對(duì)反應(yīng)中有些會(huì)表現(xiàn)出非常高的催化活性，但是對(duì)于這個(gè)4e過程是如何進(jìn)行的卻缺乏分子層面的證據(jù)。本文中就利用雙原子Co配合物捕獲了OER過程中的各個(gè)中間體，并且通過XANES，Raman，ESR等譜學(xué)和同位素晶體學(xué)等方法研究了這一催化過程。從先前得到的雙原子Co的過氧化物出發(fā)，在酸性條件下加入Ce4+則會(huì)產(chǎn)生超氧物種，該超氧物種在1.8V vs NHE電勢(shì)下進(jìn)一步通過質(zhì)子耦合的電子傳遞過程（PECT）氧化成羥基和端氧雙自由基配位的物種。該物種再進(jìn)一步在引入Ce4+的條件下釋放出O2.
參考文獻(xiàn)：CarolinaGimbert-Suri?ach, Christopher J. Cramer, Antoni Llobet et al. Structural andSpectroscopic Characterization of Reaction Intermediates Involved in aDinuclear Co–Hbpp Water Oxidation Catalyst. J. Am. Chem. Soc.2016.
6. Angew：原位觀察Li-S電池結(jié)構(gòu)變化！
Li-S 電池結(jié)構(gòu)上的動(dòng)態(tài)變化與電池的性能之間有密切聯(lián)系。本文采用EC-AFM的方法結(jié)合XPS、Raman等譜學(xué)手段原位觀察了不溶性的Li2S2和Li2S在電極/電解質(zhì)之間的動(dòng)態(tài)的變化。放電過程中，先是在2V的時(shí)候生成了Li2S2納米顆粒，然后在1.83V時(shí)生成了片狀Li2S。充電過程中Li2S可以重新被氧化，而Li2S2則會(huì)在循環(huán)過程中不斷累積。
參考文獻(xiàn)：Shuang-Yan Lang, Rui Wen, Li-Jun Wan et al. Insight into the Interfacial Process and Mechanism in Lithium–Sulfur Batteries: An In Situ AFM Study. Angew. Chem. Int. Ed. 2016.
7. JACS：液流電池陽極電解質(zhì)！
非水性液流電池的陽極者陰極電解液需要滿足以下條件：1）高于水的氧化還原電勢(shì)，2）在非水媒介中有較好的溶解性，3）在充放電循環(huán)過程中有較好的穩(wěn)定性。除此之外，最好還有多電子氧化還原過程，以增加電容量。本文設(shè)計(jì)了一種BPI配體，結(jié)合Mg,Mn,Fe,Co,Ni,Zn等離子，可以在-1.7V和-1.9V vsAg/Ag+電勢(shì)下進(jìn)行2e氧化還原過程。其中以Ni配合物的穩(wěn)定性最好，循環(huán)200次衰減<5%，在乙腈中的溶解度>700mM。
參考文獻(xiàn)：ChristoS. Sevov, Levi T. Thompson, Melanie S. Sanford et al. Mechanism-Based Development of aLow-Potential, Soluble, and Cyclable Multielectron Anolyte for Nonaqueous RedoxFlow Batteries. J. Am. Chem. Soc. 2016.
8. Nat. Comm. ：金屬態(tài)Au/CeO2低溫催化CO氧化！
在還原性載體負(fù)載的Au催化劑催化CO低溫氧化反應(yīng)中，對(duì)于活性位點(diǎn)的認(rèn)識(shí)一直存在爭論。有人認(rèn)為是離子態(tài)的Au，有人認(rèn)為<2nm的Au納米顆粒，還有人認(rèn)為2-5nm的Au納米顆粒活性最好。本文分別制備了單原子Au/CeO2，<2 nm Au NPs/CeO2和3-4 nm Au NPs/CeO2，通過高分辨電鏡、XANES和DRIFTS等研究了他們低溫催化CO氧化的過程。發(fā)現(xiàn)0價(jià)Au的活性要比離子態(tài)的Au高兩個(gè)數(shù)量級(jí)。相比于離子態(tài)的Au，金屬態(tài)Au對(duì)CO有更強(qiáng)的吸附，因而活性較高。
參考文獻(xiàn)：Li-Wen Guo, Chao Ma*, Rui Si*, Chun-Jiang Jia*, Chunhua Yan et al. Contributions of distinct gold species to catalytic reactivity for carbon monoxide oxidation. Nature Communications 2016, 7.
9. Nat. Comm. ：非計(jì)量化學(xué)法制備濕度穩(wěn)定鈣鈦礦膜！
報(bào)道了一種非化學(xué)計(jì)量的酸堿化學(xué)法制備的超高濕穩(wěn)定性鈣鈦礦膜。首先，PbI2與過量的HI形成HPbI3中間體，該中間體對(duì)膜的質(zhì)量至關(guān)重要。然后，該中間體再與過量的CH3NH2反應(yīng)得到CH3NH2PbI3膜。過量的酸堿可以使原料充分反應(yīng)，而且非常容易移除，從而得到化學(xué)計(jì)量的鈣鈦礦膜。這種方法得到的鈣鈦礦膜可以在65%濕度環(huán)境下工作2個(gè)月。
參考文獻(xiàn)：Mingzhu Long, Jianbin Xu, Keyou Yan et al. Nonstoichiometric acid–base reaction as reliable synthetic route to highly stable CH3NH3PbI3 perovskite film. Nature Communications 2016, 7, 13503.
10. JACS：SERS輔助研究金納米棒光熱致死癌細(xì)胞機(jī)理！
結(jié)合基于質(zhì)譜的代謝學(xué)和蛋白組學(xué)，通過時(shí)間分辨的SERS，研究了在金納米棒光熱療過程中分子的變化，確定了SERS峰強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的化學(xué)物種的變化。研究發(fā)現(xiàn)，在金納米棒光熱療過程中，苯基丙胺酸的代謝紊亂，為HADHA和ACAT1等關(guān)鍵蛋白激活多種細(xì)胞凋亡路徑起到重要作用。
參考文獻(xiàn)：Moustafa R. K. Ali, Facundo M. Fernández, Mostafa A. El-Sayed et al. Simultaneous Time-Dependent Surface-Enhanced Raman Spectroscopy, Metabolomics, and Proteomics Reveal Cancer Cell Death Mechanisms Associated with Gold Nanorod Photothermal Therapy. J. Am. Chem. Soc. 2016.
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