1. Nature Commun.:肥胖度比身體大小更能預測癌癥風險
身體大小和體重分布二者誰會造成更大的癌癥風險目前還尚不清楚。Barberio等人研究了身體大小和形狀與患癌癥風險之間的關系。研究人群包括來自艾伯塔省明日項目的26,607名參與者。該實驗研究包括兩種主要的體型和大小測量方法:一是體重指數(BMI),二是腰圍(WC)。結果發現肥胖的男性和女性(BMI為30 kg/m-2)罹患全癌的風險比正常體重的女性分別高出33%和22%,并且在性別特異性的WC結果中也觀察到類似的全癌風險的增加。這表明尤其是在女性中,中心型肥胖似乎比體型更能預測罹患癌癥的風險。
Barberio A M, Alareeki A, et al. Central body fatness is astronger predictor of cancer risk than overall body size. Nature Communications, 2019.
DOI: 10.1038/s41467-018-08159-w
https://doi.org/10.1038/s41467-018-08159-w
2. 多倫多大學JACS:極大危機感!機器學習加速發掘合成新的穩定雙鈣鈦礦
Askerka等人報告一種全新的機器學習的策略,稱之為模板學習(LiT)。LiT方法與先前建立的位置相關表示一起部署,并且對最少依賴原子位置的表示執行得最好。由于模板中原子的位置是已知的并且不會改變,因此LiT使研究人員能夠直接推斷出感興趣的性質,此外,LiT允許使用增加的化學空間,因為相同的元素可以采用大量模板。只有使用LiT,能夠篩選5x106雙鈣鈦礦化合物,與笨拙室溫DFT相比,加速因子可達700,進一步預測從未預先篩選過的化合物。研究結果促使研究人員合成了一種新的BaCuyTa(1-y)S3鈣鈦礦,且Cu與Ta的摩爾比為5:3。
Askerka M, Li Z, et al. Learning-in-Templates Enables Accelerated Discovery and Synthesis of New Stable Double-Perovskites. Journal of the American Chemical Society, 2019.
DOI: 10.1021/jacs.8b13420
https://doi.org/10.1021/jacs.8b13420
3. Angew.:結晶態超分子通道中的選擇性離子交換
人造離子通道在仿生學中的潛在應用受到廣泛關注,比如可通過所選離子的傳輸和/或交換來實現選擇性離子滲透,但在結晶狀態下的選擇性離子傳輸和/或交換是罕見的,并且目前這種方法還沒有成功地與材料的物理性質的變化相結合。Sadafumi Nishihara課題組通過在含有K+的水溶液中浸泡Li2([18]冠-6)3[Ni(dmit)2]2(H2O)4單晶1,成功完成了Li+和K+的離子交換,同時保持材料的結晶狀態。
研究發現,化合物1在晶體中具有離子通道,其由[18]冠-6分子的一維陣列形成。該通道含有Li+和結晶水分子,它們沿著離子通道位于[18]冠-6的兩側。通過阻抗和7Li魔角旋轉固態NMR測量觀察到通過通道的Li+離子傳輸。此外,作為抗衡陰離子存在的[Ni(dmit)2]-分子具有S = 1/2自旋,是用于構建各種分子磁體的有用構件。
Ichihashi K, Konno D, Maryunina K Y, et al. Selective Ion Exchangein Supramolecular Channels in the Crystalline State. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201813709
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201813709
4. 郭玉國&萬立駿AM:異質多層結構拓展固態電解質的電化學窗口用于高壓鋰金屬電池
為了實現高安全性高比能的儲能體系,高壓固態鋰金屬電池吸引了極大的研究興趣。因此,固態電解質需要同時滿足金屬鋰負極與高壓正極材料的電化學穩定窗口;但是這樣的要求還無法得到滿足。郭玉國和萬立駿團隊提出通過異質多層固態電解質(HMSE)采用多種不同的電極-電解質界面能夠克服界面不穩定問題,從而將固態電解質的電化學穩定窗口拓寬到0-5 V。
在這種異質多層固態電解質中,抗氧化的聚丙烯腈(PAN)與高壓正極接觸而抗還原的聚乙二醇丙二酸酯(PEGDA)與金屬接觸。他們設計了兩面且柔性的PAN@LAGP復合電解質體系作為中間層來阻礙金屬鋰枝晶的滲透并確保緊密的界面接觸。當與固態金屬鋰電池中罕見的NCM622和NCM811正極相匹配時,采用HMSE固態電解質的固態鋰電池表現出了包括高容量和長循環壽命在內的優異電化學性能。此外,Li/Li對稱電池在2.0 mA/cm2的電流密度下保持低于40 mV的電壓極化超過1000 h并無枝晶生長。
Dan H, et al. Extended Electrochemical Window of Solid Electrolytes via Heterogeneous Multilayered Structure for High‐Voltage Lithium Metal Batteries. Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201807789
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201807789?af=R
5. ACS Nano:超快充電硅基珊瑚狀網絡負極用于高比能高功率密度鋰離子電池
快充和大規模儲能已經成為發展新一代電池體系的關鍵。發展能夠在高倍率下工作的具有高體積密度和重量密度的電極材料是實現該過程的關鍵。以硅為負極材料的鋰離子電池具有最高的理論能量密度,研究人員報道了一種無粘結劑的電極,它將碳套多孔硅納米線互連成珊瑚狀網絡,并在集成到全電池中時顯示出與高能量和高功率密度相耦合的快速充電性能。交聯納米線、多孔結構以及高度均勻的碳包覆在單一體系中的結合促進了電極反應動力學的提升。該電極在不采用粘結劑和導電劑的前提下既保持了電極結構的完整性、循環穩定性,又實現了快充。
Wang B, et al. Ultrafast-Charging Silicon-Based Coral-Like Network Anodes for Lithium-Ion Batteries with High Energy and Power Densities. ACS Nano, 2019.
DOI: 10.1021/acsnano.8b09034
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.8b09034
6. AFM:可控氮摻雜的緊密碳材料實現高體積儲鋰容量
盡管納米結構的碳材料或硅基材料有望取代石墨負極在鋰離子電池中的作用,但這些材料的振實密度太低會使得電池體系的體積能量密度降低。本文報道了一種采用低于2 nm的石墨結構域構筑的高密度碳材料表現出良好的容量密度。通過向前驅體漿料中引入配位試劑,研究人員實現了高達26.56%的高氮摻雜量。進一步的實驗和理論計算證明,邊緣N摻雜尤其是吡啶N的引入可以提高離子擴散動力學并通過吸附作用提高儲鋰性能。基于鋰化態電極體積計算得到的這種緊密碳材料的容量密度高達951 mAh/cm3,可與Si負極相媲美并遠超之前報道過的多種碳材料。
Jin J, et al. Achieving High Volumetric Lithium Storage Capacity in Compact Carbon Materials with Controllable Nitrogen Doping. Advanced Functional Materials, 2019.
DOI:10.1002/adfm.201807441
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201807441?af=R
7. 南開大學AFM:8.71%效率,NH4Cl助力高效錫基低維鈣鈦礦太陽能電池
南開大學Mingjian Yuan課題組在AVA2FAn-1SnnI3n+1(<n> = 5)鈣鈦礦的制備中引入NH4Cl添加劑,從而產生高度垂直取向的錫基低維鈣鈦礦薄膜,且具有更高的效率和穩定性。在NH4Cl的作用下,準2D錫基鈣鈦礦太陽能電池的效率從4.19%增加到8.71%,穩定性明顯得到改善。
Xu H, Jiang Y, et al. Orientation Regulation of Tin-BasedReduced-Dimensional Perovskites for Highly Efficient and Stable Photovoltaics. Advanced Functional Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adfm.201807696
https://doi.org/10.1002/adfm.201807696
8. Nam-Gyu Park最新Solar RRL:NiO薄膜中氧分壓在鈣鈦礦太陽電池的重要性
Nam-Gyu Park課題組報道了退火氣氛和氧分壓對退火NiO膜的影響以實現高效倒置鈣鈦礦太陽能電池(PSC)。將溶液法NiO膜沉積在FTO上,并在不同的空氣,O2,N2和Ar氣氛下退火。使用空氣和O2退火的NiO薄膜的器件顯示出比N2和Ar退火的更好的光伏性能。氧過量條件導致更多的p型特性以及更好的電學和界面性質,從而產生更高的光伏性能。當比較空氣和O2條件時,空氣退火的NiO薄膜顯示出稍好的效率(空氣為15.68%,O2為14.93%),這表明氧分壓的重要性。通過仔細改變氧含量,在O2 /(O2 + N2)比率為30%退火的NiO薄膜實現最佳光伏性能,PCE為16.32%。
Zhao X, Chen J & Park N-G. Importance of Oxygen Partial Pressurein Annealing NiO Film for High Efficiency Inverted Perovskite Solar Cells.Solar RRL, 2019.
DOI: 10.1002/solr.201800339
https://doi.org/10.1002/solr.201800339