1. Angew综述：二次电池中的卤化物材料与化学
作为可再生能源产生与消耗的桥梁，可充电电池被视为最高效的能量储存手段之一。为了满足日益增长的储能需求，可充电电池的发展需要满足高能量密度、低成本、高安全性以及长循环寿命等特征。在本综述中，南京工业大学的Xiangyu Zhao等重点概括总结了基于卤化物材料与化学的二次电池的研究进展与技术进步，包括卤化物电极的使用、电极体相或表面的卤素掺杂、能够保证快速离子传导和稳定电极-电解质界面的电解液设计和添加剂以及新型电池化学的设计。文章还涵盖了基于一价阳离子、多价阳离子、阴离子或双离子转移的各种电池化学。本文旨在促进人们对卤化物材料和化学物质的了解，以促进高性能充电电池领域的进一步研究和发展。
XiangyuZhao et al, Halide-based materials and chemistries for rechargeable batteries,Angew. Chem. Int. Ed., 2019DOI: 10.1002/ange.201902842https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201902842?af=R
2. Angew: 15.95％效率！高性能非富勒烯有机太阳能电池
维尔茨堡大学Frank Würthner团队通过将四个羟基（HO）引入两个二酰亚胺（PBI）中，获得了新的HO-PBI配体，其在去质子化后可以络合Zn（II）离子并使半导体ZnO薄膜光敏化。这种配位有利于将PBI光敏剂分子均匀地分散到金属氧化物膜中，以制造用于有机太阳能电池的有机-无机混合界面层。基于ZnO：HO-PBI界面层的光电导效应，富勒烯和非富勒烯聚合物太阳能电池器件实现了电子收集和输送能力的提升，使得非富勒烯太阳能电池效率高达15.95％。
Wen,X. , Nowak-Król, A. ,Nagler, O. , Kraus, F. , Zhu, N. , Zheng, N. , Müller,M. , Schmidt, D. , Xie, Z. and Würthner, F. (2019),Tetrahydroxy‐Perylene Bisimide Embedded in Zinc OxideThin Film as Electron Transporting Layer for High Performance Non‐fullerene Organic Solar Cells. Angew. Chem. Int. Ed. 2019DOI:10.1002/anie.201907467.https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201907467
3. Angew：具有独特纳米限域效应的氮化硼膜用于乙烯/乙烷的高效分离
氮化硼(BN)纳米片具有良好的稳定性和刚性，有望成为新型膜材料。近日，天津大学Luhong Zhang, 姜忠义，滑铁卢大学陈忠伟等多团队合作，报道了一种具有独特纳米限域效应的BN膜，用于乙烯/乙烷的高效分离。2DBN纳米薄片的水平和倾斜自组装使BN膜具有丰富的纳米通道，这些纳米通道被活性离子液体(RILs)进一步修饰，以调整其尺寸，从而实现纳米限域效应。RIL与BN纳米片之间的非共价相互作用有利于RIL阳离子和阴离子在BN纳米通道内有序排列，这有利于乙烯的快速选择性转运。所合成的BN膜具有很好的乙烯/乙烷分离性能，且具有长期稳定性（180小时），超过了已报道的最先进的膜材料。
Haozhen Dou, Luhong Zhang*, Zhongyi Jiang*, Zhongwei Chen*, et al. Boron NitrideMembranes with Distinct Nanoconfinement Effect toward Efficient Ethylene/EthaneSeparation. Angew. Chem. Int. Ed., 2019DOI: 10.1002/anie.201907773https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.2019077734. Angew: 硼酸小分子交联稳定MAPbI3钙钛矿钙钛矿太阳能电池的效率已高达24.2％。对水分，紫外线照射，热和钙钛矿层及其各种器件界面的偏压的稳定性差，限制了该材料在户外应用中的商业可行性。犹他大学Luisa Whittaker Brooks团队研究了当金属卤化物钙钛矿晶体与烷基或π-共轭硼酸小分子（-B(OH)2）交联时诱导的氢键相互作用的相互作用。在连续光照射和湿气暴露下，研究了交联的钙钛矿晶体。这些研究表明，烷基或π-共轭交联分子之间相互作用的起因是由于交联剂的-B(OH)2末端基团与钙钛矿[PbI6]4-八面体的I-之间的氢键作用。而且，这种相互作用影响钙钛矿层对湿气和紫外线照射的稳定性。在黑暗和光照条件下，形态和结构分析等研究表明，π-共轭硼酸分子是钙钛矿晶体比烷基链更有效的交联剂，因此赋予钙钛矿的光和水更好的稳定性。
Nimens, W.., Lefave, S. ., Flannery, L. , Ogle, J. , Smilgies, D. ., Kieber-Emmons, M. .and Whittaker Brooks, L. (2019), Understanding hydrogen bonding interactions incrosslinked methylammonium lead iodide crystals: towards reducing moisture andlight degradation pathways. Angew. Chem. Int. Ed.DOI: 10.1002/anie.201906017https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201906017
5. AM: 13％! 小分子“电荷驱动器”助力高性能钙钛矿量子点太阳能电池
由于卤素钙钛矿胶体量子点（CQD）具有优于常规硫属化物CQD的光电性质，已成为CQD光伏器件的有希望的候选者。然而，由于量子限制导致的低电荷分离效率仍然是高性能钙钛矿CQD光伏器件的关键障碍。常规CQD器件中采用的可用于增强载流子分离的策略，例如Ⅱ型核壳结构的设计和用于调节电子性质的表面改性因为难以调节表面配体和结构完整性，仍然不适用于钙钛矿CQD。近日，加州大学杨阳、Jin-WookLee研究团队利用共轭小分子为钙钛矿CQD太阳能电池中的有效电荷分离提供额外的驱动力。得到的钙钛矿CQD太阳能电池的开路电压为1.10 V，短路电流密度为15.4 mA cm-2，填充系数为74.8％，功率转换效率接近13％，证明了该策略的巨大潜力。
Xue,J. Lee, J.-W. Yang, Y. et al. A Small-Molecule “Charge Driver”enables Perovskite Quantum Dot Solar Cells with Efficiency Approaching 13%. AM2019.DOI:10.1002/adma.201900111https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201900111
6. AM：多孔石墨碳多面体中锰氧化物和钴的界面增强OER/ORR用于锌空气电池
合理设计和合成高活性、高稳定性的双功能非贵金属析氧反应(OER)和氧还原反应(ORR) 电催化剂的对高效可充电金属空气电池至关重要。近日，河南师范大学高书燕，新加坡南洋理工大学楼雄文团队合作，以双金属有机框架为前驱体，通过简单的水热煅烧工艺，合成了MnO/Co/多孔石墨碳多面体(MnO/Co/PGC)复合材料。原位生成的Co纳米晶体不仅能产生结构明确的具有高导电性的异质界面来克服不良的OER活性，而且还能促进形成稳定的石墨碳。改法所得到的MnO/Co/PGC对OER和ORR均表现出优异的活性和稳定性，可作为可充电锌空气电池的空气阴极。此外，该材料制备的锌空气电池具有优异的性能，峰值功率密度为172 mW cm−2，比容量为872 mAh g−1，且具有良好的循环稳定性(350次)，优于商业混合Pt/C||RuO2催化剂。
XueFeng Lu, Shuyan Gao,* Xiong Wen (David) Lou*, et al. Interfacing ManganeseOxide and Cobalt in Porous Graphitic Carbon Polyhedrons Boosts OxygenElectrocatalysis for Zn–Air Batteries. Adv. Mater. 2019,DOI: 10.1002/adma.201902339https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201902339
7. AM：介孔N掺杂碳纳米球负载孤立单原子Pd催化剂高效催化乙炔半氢化
乙烯原料中少量乙炔的半加氢反应是聚乙烯工业生产的重要步骤。尽管Pd基金属间化合物和单原子合金催化剂具有良好的反应活性和乙烯选择性，但由于Pd基活性原子只有部分暴露，其原子利用率仍然受到限制。近日，清华大学王定胜，中科院上海先进研究院Yu Wang等多团队合作，报道了一种硬模板路易斯酸掺杂策略，克服了钯原子利用率低的问题。该策略可将N‐配位的孤立单原子Pd位点完全嵌入到介孔氮掺杂碳泡沫纳米球(ISA‐Pd/MPNC)的内壁，且该合成方法适用于其它ISA‐M/MPNC (M = Pt和Cu)材料的制备。这种ISA‐Pd/MPNC催化剂具有高比表面积(633.8 m2g−1)和非常薄的孔壁(1-2 nm)，其活性比其相应的非介孔 (ISA‐Pd/non‐MPNC)催化剂高4倍。
QuanchenFeng, Yu Wang,* Dingsheng Wang*, et al. Mesoporous Nitrogen‐Doped Carbon‐Nanosphere‐Supported Isolated Single‐Atom Pd Catalyst for Highly Efficient Semihydrogenation ofAcetylene. Adv. Mater. 2019,DOI: 10.1002/adma.201901024https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201901024
8. AM: 具有优异水稳定性的均质独立式发光钙钛矿有机凝胶
金属卤化物钙钛矿已成为光电器件的吸引人的材料。目前快速推进的可拉伸/可穿戴设备需要稳定性，灵活性和可扩展性，但是钙钛矿具有环境 - 环境不稳定性和不相容的机械性能。近日，加州大学Ximin He研究团队通过低能量成本将光聚合与室温原位钙钛矿再沉淀相结合，开发了一步可缩放方法以产生独立的高稳定性发光有机凝胶。钙钛矿 - 有机凝胶在不同的pH和温度下具有创纪录的稳定性，其在水中浸泡> 110天仍能保持高量子产率。这种范例普遍适用于广泛的聚合物选择，因此将这些新出现的发光材料铸造成可从刚性到弹性调节的各种机械性能。使用本质上超拉伸的光致发光有机凝胶，证明柔性磷层具有> 950％的伸长率。另一方面，刚性钙钛矿凝胶可以实现3D打印技术以制造任意2D / 3D发光体系结构。
Zhang,Y. He, X. et al. Homogeneous Freestanding Luminescent Perovskite Organogelwith Superior Water Stability. AM 2019DOI:10.1002/adma.201902928https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201902928
9. AM：尖晶石氧化物八面体单元的设计对促进OER的重要意义
利用可再生能源通过电解水有效地生产清洁能源，氢，将彻底改变能源格局。但是水电解槽阳极析氧反应缓慢，限制了整体效率。尖晶石氧化物因其成本低、活性高等优点而得到广泛的研究。过渡金属(TM)阳离子在八面体和四面体上的分布是控制尖晶石氧化物电子结构的重要变量，有鉴于此，新加坡南洋理工大学Zhichuan J. Xu等多团队合作，综述了TM几何效应对OER的影响。
作者总结发现，八面体位点的主导作用是通过实验发现的，并通过计算研究加以解释。氧化还原活性TM位于八面体位置，保证了在OER条件下与氧的有效相互作用。此外，尖晶石中相邻的八面体中心协同作用促进了OER动力学。与之形成鲜明对比的是，尖晶石中孤立的四面体TM中心禁止双金属位点介导的OER。此外，各种尖晶石氧化物优先在表面暴露八面体所占的正离子，使反应物很容易接近八面体位点的正离子。最后，作者展望了未来在促进对尖晶石催化剂的基本认识和发展方面所面临的挑战。
Ye Zhou, Zhichuan J. Xu*, et al. Significanceof Engineering the Octahedral Units to Promote the Oxygen Evolution Reaction ofSpinel Oxides. Adv. Mater. 2019,DOI: 10.1002/adma.201902509https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201902509
10. Nano Lett.：可降解的多孔中空磷化镍纳米球用于多模态成像指导的光热治疗
由于无机纳米材料固有的不可生物降解性和潜在的长期毒副作用，目前其在临床应用中还存在一定的局限性。中科院长春应化所王樱蕙博士和张洪杰院士合作，成功地制备了用牛血清白蛋白(BSA)改性的双开关可生物降解清除的磷化镍多孔中空纳米球(NiP PHNPs)。NiPPHNPs具有对酸性和氧化还原响应的双开关降解能力，可有效地从小鼠体内清除排出，因此不会产生长期毒性。此外,由于其具有顺磁性和在近红外II区的强吸收性，NiP PHNPs有望用于光声成像(PAI)和T1加权磁共振成像(MRI)指导的近红外II区肿瘤光热治疗。并且其具有的中空结构和酸性降解特性使得NiP PHNPs能够作为具有随需释放能力的智能药物载体。
YangLiu, Yinghui Wang, Hongjie Zhang. et al. Double Switch Biodegradable Porous Hollow Trinickel Monophosphide Nanospheres for Multimodal Imaging Guided Photothermal Therapy. Nano Letters. 2019DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b01370https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b01370
