1.UCLA楊陽Joule：NREL認證效率！11.52％的串聯(lián)有機太陽能電池
由于一些潛在的優(yōu)勢，例如靈活性，重量輕，可能的半透明性以及快速大面積制造和低能耗，有機光伏（OPV）在過去十年中引起了極大關(guān)注。為了實現(xiàn)更高性能的OPV，可以通過將兩個或更多個子電池堆疊在一起來發(fā)明串聯(lián)結(jié)構(gòu)。在串聯(lián)OPV中，可以提高光子利用效率并且可以降低熱損耗。UCLA楊陽教授聯(lián)合多家單位報道了通過在后子電池中使用混合的非富勒烯受體來平衡串聯(lián)OPV中的電壓-電流損失的策略。通過該策略，串聯(lián)OPV在實驗室中表現(xiàn)出13.3％的最佳效率。由NREL進行了認證，串聯(lián)器件的效率為11.52％。
Cheng P, et al. Efficient Tandem Organic Photovoltaics with Tunable Rear Sub-cells[J]. Joule, 2018.
DOI: 10.1016/j.joule.2018.11.011
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435118305555
2.賓州州立大學(xué)Nat. Commun.：首次揭示鈣鈦礦中的八面體傾斜
八面體傾斜是鈣鈦礦相關(guān)結(jié)構(gòu)中最普遍的扭曲，可以顯著影響鐵電，磁性和電子特性；然而，薄膜中的傾斜外延鮮有報道。非破壞性地表征這種外延由陰離子組成的低對稱復(fù)雜傾斜三維系統(tǒng)是一項艱巨的挑戰(zhàn)。Yuan等人證明了界面傾斜外延可以轉(zhuǎn)換超薄鈦酸鈣。通過重建三維電子密度圖，并采用原子分辨率相干布拉格棒分析，揭示薄膜-基底界面的八面體傾斜和極化畸變。該結(jié)果與像差校正透射電子顯微鏡與密度泛函理論非常吻合。該研究可作為非破壞性，三維原子分辨探測復(fù)雜界面的一種有效手段。
Yuan Y, et al. Three-dimensional atomic scaleelectron density reconstruction of octahedral tilt epitaxy in functionalperovskites[J]. Nature Communications, 2018.
DOI: 10.1038/s41467-018-07665-1
https://doi.org/10.1038/s41467-018-07665-1
3.Angew.：三殼錳-鈷氧化物空心十二面體用于可充電堿電池
北科大Ranbo Yu和中科院Dan Wang團隊通過簡單的連續(xù)兩步煅燒Mn摻雜的ZIF-67前體（Co/Mn-ZIF），精確制備殼數(shù)為3的錳鈷氧化物空心十二面體（Co/Mn-HD）。獨特的多殼和多晶結(jié)構(gòu)不僅提供非常大的電化學(xué)活性表面積（EASA），而且還增強了材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，殘留的C和N有助于提升穩(wěn)定性并增加其導(dǎo)電性。當(dāng)用于堿性可充電電池時，三殼Co/Mn-HD具有優(yōu)異的電化學(xué)性能。
Jiao C, Wang Z, Zhao X, et al. Triple‐Shelled Manganese–Cobalt Oxide Hollow Dodecahedra with Highly Enhanced Performance for Rechargeable Alkaline Batteries[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.
DOI: 10.1002/anie.201811683
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201811683
4.Angew.: 銅摻雜釕納米顆粒大幅提升CO氧化活性!
眾所周知，釕在許多催化反應(yīng)中發(fā)揮著不可替代的作用；釕也是目前公認的單金屬催化劑中CO氧化活性最好的催化劑。但是釕儲量稀少，價格昂貴，因此發(fā)展賤金屬摻雜且活性高的釕合金催化劑是研究的重點。這篇文章中作者發(fā)展了一種可調(diào)控Cu摻雜比的CuRu納米顆粒的合成方法。研究發(fā)現(xiàn)，Cu摻雜的Ru納米顆?？纱蠓嵘鼵O的氧化活性，Cu摻雜比在20%時活性最高。原位紅外研究和DFT計算表明，Cu摻雜可以減小CO在Ru上的吸附能，從而大幅提高CO氧化活性。
Huang B, Kobayashi H,Kitagawa H, et al. Copper Substitution Induced CO Adsorption Site Change of aRuthenium Catalyst for Highly Enhanced CO Oxidation Activity[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.
DOI:10.1002/anie.201812325
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201812325
5.張強AM：納米CoNi氫氧化物@羥基硫化物核殼異質(zhì)結(jié)構(gòu)增強OER
張強課題組通過乙醇改性的表面硫化方法制備納米級CoNi氫氧化物@羥基硫化物核-殼異質(zhì)結(jié)構(gòu)，展示出優(yōu)異的OER催化性能。先合成CoNi氫氧化物片，然后在氫氧化物表面上可控地產(chǎn)生超薄CoNi羥基硫化物殼層，形成核-殼異質(zhì)結(jié)構(gòu)?；谟行Э煽氐? nm超薄殼層的核殼異質(zhì)結(jié)構(gòu)確保了適度調(diào)節(jié)的電子結(jié)構(gòu)、顯著增強的電荷轉(zhuǎn)移、充分暴露活性位點和用于電催化的強耦合異質(zhì)界面。
Wang B, Tang C, Wang H, et al. A Nanosized CoNi Hydroxide@Hydroxysulfide Core–Shell Heterostructure for Enhanced Oxygen Evolution[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201805658
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201805658
6.電子科技大學(xué)EES：五顏六色哦?。?！高效棱柱鈣鈦礦太陽能電池問世！
有機無機雜化鈣鈦礦，如甲基銨碘化鉛（MAPbI3）太陽能電池的單個內(nèi)部量子效率可達到接近100％，但其仍然在光子能量中存在熱力學(xué)損失，進而抵消器件的光電壓和性能。Huang等人開發(fā)出一種具有光捕獲的新型棱柱形鈣鈦礦太陽能電池配置，即Prim PVSC。通過調(diào)制系列內(nèi)的光路子電池，旨在減輕器件的損失。其中入射的高能光子到低能量光子是由分開的四個水平對齊的不同的帶隙的MAPbIxBr3-x子單元捕獲。這個新設(shè)計的PVSC器件的開路電壓高達5.3 V，效率高達21.3％。這個器件架構(gòu)為鈣鈦礦太陽能電池的大面積模塊應(yīng)用提供了一條新的策略。
Huang J, Xiang S, Yu J, etal. Highly efficient prismatic perovskite solar cells[J]. Energy &Environmental Science, 2018.
DOI: 10.1039/C8EE02575D
http://dx.doi.org/10.1039/C8EE02575D
7.UCLA楊陽Nano Lett.：氣相輔助原位摻雜碳納米管用于鈣鈦礦太陽能電池
UCLA的楊陽教授團隊介紹了一種簡單且可擴展的方法，利用非原位氣相輔助摻雜方法解決碳納米管（CNT）導(dǎo)電性差的問題。三氟甲磺酸（TFMS）蒸汽摻雜CNT，調(diào)整了CNT電極的導(dǎo)電率和功函數(shù)。CNT薄層電阻降低了21.3％。在摻雜TFMS時，其功能從4.75 eV到4.96 eV。由于電阻降低，能級更好匹配和改善的吸光層，CNT電極基鈣鈦礦太陽能電池的效率為17.6％。此外，基于TFMS摻雜CNT的器件表現(xiàn)出更高的熱穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性。
Lee J-W, et al. Vapor-Assisted Ex-Situ Doping of Carbon Nanotube towards Efficient and Stable Perovskite Solar Cells[J]. NanoLetters, 2018.
DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b04190
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.8b04190
8.AEM：用于高電壓全固態(tài)二次電池的雙層聚合物電解質(zhì)
單一的聚合物電解質(zhì)或液態(tài)電解質(zhì)，均無法同時滿足放電過程中金屬鋰枝晶生長的還原電位和充電過程氧化物脫鋰時的氧化電位之間的能量差。在本文中，Goodenough 等提出了雙層電解質(zhì)策略，其中一層用于實現(xiàn)無枝晶的金屬鋰沉積，而另一層保證在充電超過4 V時電解質(zhì)不發(fā)生氧化。
Zhou W, et al. Double‐LayerPolymer Electrolyte for High‐Voltage All‐Solid‐StateRechargeable Batteries[J]. Advanced EnergyMaterials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201805574
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201805574
9.AEM：分子層沉積聚氨酯薄膜實現(xiàn)超長壽命金屬鋰負極
金屬鋰由于具有超高的理論比容量和最低的氧化還原電勢，因而被視為新一代電池中最有希望的負極材料。然而，枝晶生長帶來的安全問題嚴重制約了金屬鋰負極的實際應(yīng)用。金屬鋰表面不均勻的離子流和不穩(wěn)定的SEI膜誘導(dǎo)枝晶生長和疏松的沉積結(jié)構(gòu)，進一步使得電池的循環(huán)性能惡化甚至造成電池短路。在本文中，研究人員報道了采用分子層沉積方法制備的超薄聚氨酯人工SEI膜。聚氨酯中豐富的極性基團能夠誘導(dǎo)鋰離子流均勻分布并實現(xiàn)均勻的沉積-剝離過程。
Sun Y, Yang Zhao et al, ANovel Organic “Polyurea” Thin Film for Ultralong-Life Lithium-Metal Anodes via Molecular-Layer Deposition[J].Advanced Energy Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201806541
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201806541
10.AEM：三維集流體與原子層沉積修飾對于實現(xiàn)高庫侖效率金屬鋰負極的協(xié)同效應(yīng)
改善金屬鋰負極的性能是實現(xiàn)新一代高比能二次電池的關(guān)鍵。然而，不穩(wěn)定的電極-電解質(zhì)界面與枝晶生長嚴重限制了金屬鋰負極的長期循環(huán)。本文提出了一種由高度均勻排列的垂直銅柱組成的鋰金屬電沉積與溶解的集流體制備工藝。通過合理地控制三維集流體的各項幾何參數(shù)，能夠?qū)饘黉嚨某练e形貌和電化學(xué)性能進行優(yōu)化。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)，在集流體上沉積一層超薄ZnO能夠促進金屬鋰的初始成核。
Chen K-H, et al. Synergistic Effect of3D Current Collectors and ALD Surface Modification for High CoulombicEfficiency Lithium Metal Anodes[J]. Advanced Energy Materials, 2018.
DOI: 10.1002/aenm.201802534
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201802534
