1.Angew.:脂質體中分離的聚合物點作為光催化劑用于原位氫氣治療
半導體聚合物點(Pdots)由于其具有良好的光催化活性和可調諧的光學帶隙,近年來引起了人們的廣泛關注。Zhang等人介紹了Pdots通過原位光催化產生氫氣的治療應用。實驗使用脂質體作為納米反應器來對光催化劑、反應物、中間體和副產物進行限域。Pdots在吸收光子后就可以在水溶液開始催化循環(huán)產生H2,而H2可以擴散到脂質雙分子層以抵消病變組織中過表達的活性氧(ROS)。這一研究證明含有Pdots和犧牲電子供體的脂質體納米材料是一種良好的,用于原位氫氣治療的光催化納米反應器。
Zhang B Y, Wang F, et al. Polymer Dots Compartmentalized in Liposomes as Photocatalyst for In Situ Hydrogen Therapy. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201813066
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201813066
2.復旦Angew.:將鋰沉積于交叉堆疊碳納米管板上用于鋰氧電池(具有超高比容量)
復旦大學彭慧勝和Ye Zhang團隊將對齊的碳納米管交叉堆疊成多孔網絡,開發(fā)了一種沉積Li的三維交叉堆疊碳納米管網絡(3D-CSC)作為高效Li-O2電池的有效負極(Li/3D-CSC)。由于無枝晶和穩(wěn)定的固體電解質界面,循環(huán)穩(wěn)定性顯著提高。該負極提供高達3656 mAh/g的可逆比容量,接近純金屬Li的理論比容量(3861 mAh/g)。基于Li/3D-CSC負極的Li-O2電池顯示出優(yōu)于常用裸Li箔負極五倍的循環(huán)性能。3D-CSC支架具有以下優(yōu)點:
1 通過端對端連接的定向碳納米管(CNT)網絡非常輕(約0.07mg/cm2),具有低薄層電阻,提供了制造高性能Li負極的可接近性,同時對容量的影響最小。
2 具有大表面積的可膨脹多孔支架促進均勻的無枝晶Li沉積并減輕體積變化以實現(xiàn)穩(wěn)定的循環(huán)性能。
3 電化學和機械穩(wěn)定性使其成為Li沉積的兼容主體,在諸如Li-O2電池的各種應用中備受青睞。
Ye L, Liao M, Sun H, et al. Stabilizing lithium into cross-stacked nanotube sheets with ultra-high specific capacityfor lithium oxygen battery. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201814324
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201814324
3.周豪慎&郭少華AM:具有可逆陰離子氧化還原的新型富鋰巖鹽氧化物Li2Ni1/3Ru2/3O3
南京大學周豪慎和郭少華團隊報道了具有Fd-3m空間群的新的富Li巖鹽氧化物Li2Ni1/3Ru2/3O3,其中陽離子位點存在部分陽離子有序排列。第一原理計算表明該巖鹽氧化物在脫鋰狀態(tài)下具有氧活性潛力,并具有更多0-TM(TM =過渡金屬)滲透網絡的良好動力學。原位拉曼證實了可逆的陰離子氧化還原,在富鋰巖鹽正極的循環(huán)過程中首次確定了O2-/O-演化。電荷補償基于循環(huán)期間的陽和陰離子氧化還原過程,優(yōu)異的倍率性能歸因于更開放的擴散通道引起的良好動力學行為。具有過氧物種形成的氧行為可直接在巖鹽結構材料中可視化,其具有可持續(xù)的可逆性。與具有相同空間群的常見陽離子無序氧化物相比,Li2Ni1/3Ru2/3O3正極提供了高容量,突出的倍率以及良好的循環(huán)性能,并具有可忽略的電壓衰減。
Li X, Qiao Y, Guo S, et al. A New Type of Li‐Rich Rock‐Salt Oxide Li2Ni1/3Ru2/3O3 with Reversible Anionic Redox Chemistry. Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201807825
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201807825
4.南方科大ACS Nano:單分子層空穴傳輸層用于倒置鈣鈦礦太陽能電池
Kong等人通過引入有機單分子層(ML)解決了由于ITO/鈣鈦礦界面處的能級不匹配,消除鈣鈦礦太陽能電池(PSC)中的效率損失和加快載流子轉移,并產生界面偶極子,Sn-N鍵可以提高ITO的有效功函數(shù)。ITO/鈣鈦礦界面處的能級對準通有利于有效的電荷轉移,并抑制非輻射載流子復合。基于ML改性的ITO的無空穴傳輸層的PSC效率為19.4%,遠高于未修飾的ITO的PSC(10.26%)。
Kong W, Li W, et al. Organic Monomolecular Layers Enable Energy Level Matching for Efficient Hole Transporting Layer Free Inverted Perovskite Solar Cells. ACS Nano, 2019.
DOI: 10.1021/acsnano.8b07627
https://doi.org/10.1021/acsnano.8b07627
5.美國西北大學Kanatzidis最新AEM:去年發(fā)DJ鈣鈦礦晶體,今年發(fā)DJ器件!
相對于2DRuddlesden-Popper(RP)鈣鈦礦,在2DDion-Jacobson(DJ)類型的鹵化物鈣鈦礦中發(fā)現(xiàn)的層間距離越近,意味著更好的載流子電荷傳輸和在太陽能電池中的優(yōu)異性能。Mercouri G. Kanatzidis課題組使用3-(氨基甲基)哌啶鎓(3 AMP2+)作為間隔陽離子和鈣鈦礦籠中甲基銨(MA +)和甲脒(FA +)陽離子的混合物的2D DJ鈣鈦礦的結構和性質。(3AMP)(MA0.75FA0.25)3Pb4I13鈣鈦礦具有更窄的帶隙,更少的扭曲無機骨架。此外,通過溶劑工程方法用少量氫碘酸制備的(3AMP)(MA0.75FA0.25)3Pb4I13薄膜具有更好的薄膜形態(tài)和結晶質量,更優(yōu)選垂直取向。因此,基于(3AMP)(MA0.75FA0.25)3Pb4I13的太陽能電池的效率為12.04%,高填充因子為81.04%,空氣和光穩(wěn)定性均有提升。
Ke W, Mao L, et al.Compositional and Solvent Engineering in Dion–Jacobson 2D Perovskites Boosts Solar Cell Efficiency and Stability. Advanced Energy Materials, 2019.
DOI: 10.1002/aenm.201803384
https://doi.org/10.1002/aenm.201803384
6.福建農林大學AEM綜述:兩性離子在光伏光器件和電池中的應用
兩性離子是一類含有共價鍵合陽離子和陰離子的材料,由于其特殊的特性,例如在極性溶劑中的優(yōu)異溶解性,溶液加工以及載流子和離子轉移的偶極子形成。最近,已經開發(fā)出兩性離子作為有機太陽能電池(OSC),鈣鈦礦太陽能電池(PVSC)和有機發(fā)光器件(OLED)的電極改性劑,以及用于鋰離子電池(LIB)的電解質添加劑。福建農林大學的研究團隊重點介紹了通過將其作為界面層和電解質添加劑引入,構建高性能器件。例如,關于OSC,PVSC,OLED和LIB的最新進展。還詳細闡述了各種兩性離子材料作為高效OSC,PVSC,OLED和LIB的界面層和添加劑的作用。然后,概述了兩性離子材料的器件性能,并討論了結構-屬性關系。最后,還討論了兩性離子材料的前景。
Islam A, Li J, et al. Zwitterions forOrganic/Perovskite Solar Cells, Light-Emitting Devices, and Lithium Ion Batteries: Recent Progress and Perspectives. Advanced Energy Materials, 2019.
DOI: 10.1002/aenm.201803354
https://doi.org/10.1002/aenm.201803354
7.Adv. Sci.:腫瘤特異性藥物釋放和活性氧生成用于化療/化學動力學聯(lián)合治療腫瘤
化療藥物聯(lián)合活性氧(ROS)是一種很有前途的提高抗癌效果的策略。Wang等人制備的納米藥物(LaCIONPs)可以實現(xiàn)腫瘤特異性化療藥物釋放和ROS生成,用于化療和化學動力學聯(lián)合治療癌癥。LaCIONPs是將氧化鐵納米顆粒(IONPs)和β-拉帕醌 (La)封裝在納米結構內組裝而成的,納米結構由對過氧化氫(H2O2)響應的前藥和對 pH響應的聚合物組成。納米LaCIONPs可以通過增強的滲透和滯留效應以在腫瘤組織中積累。LaCIONPs被腫瘤細胞內化后,其結構在酸性細胞內環(huán)境中會解體導致La和鐵離子快速釋放。釋放的La通過腫瘤特異性fc催化產生大量H2O2。一方面,H2O2會與鐵離子發(fā)生反應產生毒性極強的羥基自由基進行化學動力學治療;另一方面,H2O2也能激活化療藥物喜樹堿的釋放。LaCIONPs的顯著抗腫瘤作用也在體內外都得到了證實。
Wang S, Wang Z T, et al. Tumor-Specifc Drug Release and Reactive Oxygen Species Generation for Cancer Chemo/Chemodynamic Combination Therapy. Advanced Science, 2019.
DOI: 10.1002/advs.201801986
https://doi.org/10.1002/advs.201801986
8.Small綜述:柔性鋅離子電池的挑戰(zhàn)與進展
為了跟上便攜式以及可穿戴電子器件發(fā)展的腳步,發(fā)展先進的柔性儲能器件迫在眉睫。從這個角度來說,鋅離子電池憑借其高容量、低成本、高安全性和環(huán)境友好等優(yōu)勢而吸引了廣泛關注。近年來柔性鋅離子電池的發(fā)展更是備受矚目。本文對柔性鋅離子電池的設計、組裝以及表征等研究進展進行了概括總結。為了確保柔性特征的實現(xiàn),本文的重點放在了柔性電極與電解質的設計上。此外,文章還列出了高性能柔性鋅離子電池當前發(fā)展的挑戰(zhàn)與未來發(fā)展的機會。
Yu P, et al. Flexible Zn‐IonBatteries: Recent Progresses and Challenges. Small, 2019.
DOI: 10.1002/smll.201804760
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.201804760