1.牛津大學JACS：單分子檢測技術助力捕獲催化循環中間態
捕獲催化反應的中間態一直是廣大催化學家津津樂道的課題。牛津大學Hagan Bayley教授課題組成功將單分子檢測技術應用到催化反應中間態的捕獲中。研究者以Au催化炔酸到烯醇內酯為模型反應，以蛋白質納米孔道作為反應器，通過調節孔道的離子電流，成功捕獲到金屬-有機配合物中間態，并借助同位素實驗證實了這一中間組分。
Ramsay W J, Bell N A W,Qing Y, et al. Single-Molecule Observation ofthe Intermediates in a Catalytic Cycle[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b09282
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.8b09282
2. Kanatzidis最新JACS綜述：二維雜化鹵化物鈣鈦礦：原理與方法
結構多樣性決定了不尋常的物理特性。美國西北大學Mercouri G. Kanatzidis課題組通過二維鹵化物鈣鈦礦的演化結構，提供了一種材料分類方法：二維鈣鈦礦成分中無機層及其改性，和有機陽離子多樣性。通過合成操作或通過外部誘導，鈣鈦礦結構演變為量子井（QWs）。產生的復雜電子結構對結構特征敏感，結構特征又可用作控制QW的電介質和光學特性。該綜述總結近期二維鈣鈦礦的光電器件進展，以及未來的材料發現和潛在的技術發展。
Mao L, Stoumpos C C & Kanatzidis M G. Two-Dimensional Hybrid Halide Perovskites: Principles and Promises[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b10851
https://doi.org/10.1021/jacs.8b10851
3.清華張強Angew.封面：金屬負極上離子-溶劑絡合物還原穩定性降低的起源
有機電解質的固有不穩定性嚴重阻礙了高容量金屬負極的實際應用，如鋰和鈉金屬負極。離子-溶劑絡合物甚至會進一步促進金屬負極上電解質的分解。鑒于此，清華大學張強課題組選擇酯和醚電解質溶劑(DOL、DME、EC、DEC、PC和FEC)分別與Li+，Na+，K+，Mg2+和Ca2+相互作用，通過第一性原理計算研究了離子-溶劑絡合物的還原穩定性降低的起源。與純溶劑相比，所有離子-溶劑絡合物表現出較低的LUMO能級。離子-酯絡合物的LUMO能級與結合能呈線性關系，由LUMO中碳原子軌道貢獻的比率調節。而離子-醚絡合物的LUMO主要由金屬原子軌道組成，因此表現出顯著的LUMO能級變化。這項工作研究了離子-溶劑絡合物降低了電解質還原穩定性的內在原因，揭示了酯和醚電解質的兩種不同機制，并提供了對電解質-負極界面反應的理論認識，以及對電解質和金屬負極設計安全可充電電池的機理指導。
Chen X, Li H, Shen X, et al. The Origin ofthe Reduced Reductive Stability of Ion–Solvent Complexes on Alkali and Alkaline Earth Metal Anodes[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.
DOI: 10.1002/anie.201809203
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201809203
4.德累斯頓工業Angew.：富氮二維sp2碳連接共軛聚合物骨架作為鋰電正極
德累斯頓工業大學Reinhard Berger和Xinliang Feng團隊報道了一種新型的2D sp2碳連接共軛聚合物骨架（2D CCP-HATN），其具有氮摻雜的骨架、周期性雙孔結構和高化學穩定性。富氮的六氮雜萘（HATN）衍生物主鏈和氰基亞乙烯基單元之間完全由碳碳雙鍵連接。通過XRD和N2吸附-解吸證明了在堆疊形式中與亞胺連接的有機共價骨架2D C=N HATN模擬物和結晶物的內部骨架結構。得益于與電化學氧化還原活性HATN結合、形狀持久性框架和穩健的sp2碳碳鍵，與CNT雜化得到的2D CCP-HATN@CNT核-殼復合物作為鋰離子電池正極材料展示出優異的電化學性能。
Xu S, Wang G, Biswal B P, et al. A Nitrogen-Rich 2D sp2 Carbon‐Linked Conjugated Polymer Frameworkas a High-Performance Cathode for Lithium‐ion Batteries[J].Angewandte Chemie International Edition, 2018.
DOI: 10.1002/anie.201812685
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201812685
5.馬里蘭大學胡良兵AM：固態鋰金屬電池-電子/離子雙導電合金框架
固態鋰電池是一種很有前途的能量存儲系統，既安全又具有高能量密度。其應用的主要障礙是固體電極和陶瓷電解質之間的界面接觸不良。鑒于此，馬里蘭大學胡良兵課題組提出了通過在石榴石型固態電解質上部分合成Li-Mg合金來構建一種電子/離子雙導電框架。富Li的Li-Mg合金在SSE上熔化并用作負極。當從合金負極剝離一定量的Li時，Li-Mg合金變成具有多孔框架的Li-缺陷材料，但仍保持與石榴石SSE的良好界面接觸。由于合金中還有剩余的Li，Li-Mg骨架為Li離子和電子提供了連續的途徑。離子/電子雙導電固體框架可用作Li負極的有效主體，改善了固體Li負極的容量，電流密度和循環壽命。用于石榴石型全固態鋰電池中，實現了750 mAhcm-2創紀錄的高累積容量。
Yang C, Xie H, Ping W, et al. An Electron/Ion Dual-Conductive Alloy Framework for High‐Rateand High‐Capacity Solid‐State Lithium‐Metal Batteries[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201804815
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201804815
6.AM：熔融鋰原位噴霧淬滅固態電解質中間相-一種高性能金屬鋰負極的制備新方法
不可控的枝晶生長和活性鋰的低利用率嚴重限制了金屬鋰的實際應用。在金屬鋰上構建人工SEI膜被視為解決上述問題的最有效方法之一。在本文中，研究人員發展了一種在金屬鋰上原位構建無機-有機雜化人工SEI膜的噴霧淬滅新方法。他們通過將熔融的金屬鋰在修飾過的醚類電解液中噴霧淬火在金屬鋰表面構建了一層負載有Li3N和LiF納米晶（簡記為OIFN）的均勻致密SEI膜。憑借OIFN的高離子電導率和強勁的機械性能，這種人工SEI膜不僅將金屬鋰的腐蝕效應最小化，而且能夠高效地抑制枝晶生長。因此，OIFN-Li負極表現出不可比擬的電化學性能。
Liu S, Xia X, et al. In Situ Solid Electrolyte Interphase from Spray Quenching on Molten Li: A New Way to Construct High-Performance Lithium‐Metal Anodes[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201806470
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201806470
7.ACS Central Sci.：從床旁檢測到電子健康診斷設備
最初設計的床旁即時檢測設備是為了方便醫療專業人員在護理點附近進行醫療檢測，但是它已經無法完全滿足許多國家正在開發的電子衛生系統的日益增長的診斷需求。因此需要一些易于使用、可以與網絡相連的診斷設備以便遠程監控患者的健康狀況。Christodouleas等人介紹了電子健康診斷設備的一些基本特征，并指出了影響新設備開發的關鍵技術；同時也還介紹了用于一些最具代表性的分析未經處理的生物樣品的簡單易用的床旁檢測設備的例子。
Christodouleas D C, Kaur B, et al. FromPoint-of-Care Testing to eHealth Diagnostic Devices (eDiagnostics)[J]. ACS Central Science, 2018.
DOI: 10.1021/acscentsci.8b00625
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.8b00625
8.德州大學阿靈頓分校Adv. Sci.：具有生物激發運動性的3D打印水凝膠
生物體內的運動通常依賴于各向異性組織的功能排列，而這些組織也會對外界信號作出擴展和收縮的響應。如何在合成的軟材料中實現這種各向異性行為從而產生復雜運動仍然是目前研究面臨的挑戰。Arslan等人提出了一種受生物啟發的方法，即通過使用類似于生物收縮原理的對溫度響應的水凝膠驅動器作為構建塊，來創建具有程序式運動的三維(3D)結構，并且這種方法可以由3D打印來完成。該研究提出的方法的模塊化本質結合上其制造的靈活性，也使得通過組裝多個功能部件來制造具有復雜運動的多模塊三維結構成為可能。
Arslan H, Nojoomi A, etal. 3D Printing of Anisotropic Hydrogels with Bioinspired Motion[J]. Advanced Science, 2018.
DOI:10.1002/advs.201800703
https://doi.org/10.1002/advs.201800703
9. 吉林大學Adv. Sci.：壓力誘導2D雜化鈣鈦礦的寬帶發射
Zhang等人采用壓力誘導層狀 (C6H5C2H4NH3)2PbBr4（（001）Pb-Br）鈣鈦礦寬帶發射，在可見光區域具有大的斯托克斯位移，通過精細改善晶格畸變以增加激子-聲子，來觀察在靜水壓力下耦合。帶隙縮小≈0.5 eV以下適度的壓力，主要是由于定向的可壓縮性有機層，證實大有機陽離子顯著影響結構。研究表明，通過高壓拉曼和X射線衍射測量，有機層和無機層的非晶化生成特殊性分層晶體結構。該研究為調整2D鈣鈦礦光學性質提供了一個新的途徑。
Zhang L, Wu L, Wang K, et al. Pressure-Induced Broadband Emission of 2D Organic-Inorganic Hybrid Perovskite (C6H5C2H4NH3)2PbBr4[J].Advance Science, 2018.
DOI: 10.1002/advs.201801628
https://doi.org/10.1002/advs.201801628
10. AEM：原始態or缺陷態？石墨烯結構對金屬鋰沉積的影響
本文首次研究了石墨烯載體的結構和化學狀態對于金屬鋰負極沉積-剝離的影響。由于高缺陷態的石墨烯會促進不穩定SEI膜的生長，因此石墨烯結構缺陷和化學缺陷對于金屬鋰負極來說都是不利的。缺陷的存在會消耗碳酸酯電解液中的FEC添加劑，造成庫倫效率下降和鋰枝晶的生長。作者借助流動輔助的超聲剝離方法制備了無缺陷石墨烯（df-G）用于與傳統的還原氧化石墨烯（r-GO）進行電化學性能的對照。在首周循環中，r-GO比df-G表現出更好的親鋰性能。隨著循環過程的深入，r-GO的成核過電勢逐漸增大，表明其中電沉積-剝離反應并不簡單。
Liu W, Xia Y, et al. Pristine or Highly Defective? Understanding the Role of Graphene Structure for Stable Lithium Metal Plating[J]. Advanced Energy Materials, 2018.
DOI: 10.1002/aenm.201802918
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201802918
