1. Nature Commun.:Au-SiO₂界面上O₂活化促进金的催化

金纳米颗粒（NPs）是一种非常活泼的非均相催化剂，负载型金纳米催化剂的催化作用已发展成为非均相催化领域最重要的学科之一。例如，氧化物负载的金纳米颗粒可以在环境温度甚至更低的温度下通过分子O₂完全转化为CO。此外，负载的金纳米催化剂在水煤气变换（WGS）反应中的活性比其他催化剂高得多。但是它们的商业化过程进展非常缓慢，这与基础研究的迅速发展形成鲜明对比。一个主要的障碍是负载型Au催化剂的低稳定性，这是由于Au NPs易于通过Oswald熟化或其他机制（例如颗粒的扩散或聚结）而烧结。

解决负载型金纳米颗粒的烧结问题的策略包括利用介孔材料限制贵金属颗粒，使用混合或表面改性的氧化物载体，用惰性氧化物涂覆催化剂以及制备负载型Au基双金属合金催化剂，可以有效地提高Au NPs的耐烧结性。但这是以牺牲它们的活性来实现的。具有高活性的耐烧结的负载型Au催化剂的开发仍然是长期的挑战。

有鉴于此，大连化物所黄家辉、乔波涛研究员，燕山大学孙科举教授等人合作通过将薄SiO₂层沉积到Au/TiO₂上，并在高温下煅烧来构建Au-SiO₂界面，该界面不仅具有很高的抗烧结性，而且对活化O₂具有极高的活性。

本文要点：

1）通过沉积沉淀法制备获得Au/TiO₂催化剂。通过在TiO₂载体上采用一锅法共沉积Au和Si的前驱体改性Au/TiO₂。Au/Ti-300颗粒分布均匀，平均粒径为2.5 nm。SiO₂涂层对低温煅烧（300°C）的Au NPs的影响微不足道很小。

2）平均尺寸为3.5 nm的Au@SiO₂/Ti-300的活性显著降低，可能是由于SiO₂层覆盖了Au NPs。但是，平均尺寸为6.4 nm的Au@SiO₂/Ti-800的活性大大提高，可以在0°C时实现CO的全部转化。

3）DFT计算发现，Au@SiO₂/TiO₂上吸附的O₂分子更多。O₂在Au@SiO₂/TiO₂上的相对较强的吸附能归因于Si⁴⁺位点。SiO₂和TiO₂的共存通过Au-SiO₂界面增强O₂的吸附和活化，促进了CO在Au/TiO₂上的氧化。

总之，该工作提供了对Au纳米催化的不同见解，为设计制备具有优异的热稳定性和高活性的负载型Au催化剂提供了一种新的思路。

YunlaiZhang et al. Boosting the catalysis of gold by O₂ activation atAu-SiO₂ interface. Nature Communications, 2020.

DOI:10.1038/s41467-019-14241-8

https://doi.org/10.1038/s41467-019-14241-8

2. Angew: 电化学诱导Zn-Ni-Co尖晶石氧化物的表面重构以增强ORR/OER催化活性

作为双功能催化剂耐久性功能协调的基本原理，整体调节在电化学极化过程中起着重要作用。材料的形态对其催化活性有很大的影响，作为电催化剂的理想结构应具有丰富的活性中心，并允许电解质完全渗透以及快速的质量传输。广州大学Zhao-Qing Liu等人改变Zn的量来调整锚定在N掺杂CNT上的Zn_XNi_1-XCo₂O₄立方尖晶石结构，发现当X = 0.4时，能够产生高活性OER和ORR，研究者提出了在Zn_0.4Ni_0.6Co₂O₄ /NCNTs上潜在的双重增强机制，并通过实验进行验证。

本文要点：

1）尖晶石型氧化物（Zn_XNi_1-XCo₂O₄）中的氧化还原惰性Zn²⁺，可以协同优化物理孔结构并增加催化剂表面活性物质的形成。使用像差校正的透射电子显微镜（Ac-TEM）和相应的光谱（XPS，XRD），在反应后的尖晶石上观察到阳离子偏析的存在，大量的Zn阳离子缺陷随机地分布在催化剂表面上。

2）新形成的V_Zn-O-Co可使活性中心Co与含氧物种之间结合更紧密，从而产生更好的ORR / OER催化性能，这可以通过交替测试和DFT计算得到进一步证实。

3）由结构优化的Zn_0.4Ni_0.6Co₂O₄纳米颗粒负载在N掺杂CNT上作为有效的空气阴极，构成的液流式锌空电池具有显著的功率密度（109.1 mW cm^-2），高开路电位（1.48 V vs.Zn），出色的耐用性和高倍率性能。

Xiao‐Tong Wang, et al. SurfaceReorganization on Electrochemically‐Induced Zn–Ni–Co Spinel Oxides for Enhanced OxygenElectrocatalysis, Angew., 2020

DOI:10.1002/anie.202000690

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202000690

3. Angew: 海藻萃取物可控剥离合成V₂C纳米片，高效近红外光热性能

二维（2D）碳化钒（V₂C）MXene作为光热疗法（PTT）的光热剂（PTA）具有巨大的潜力。但是，V₂C在PTT中的使用受到苛刻的合成条件和低光热转换效率（PTCE）的限制。有鉴于此，北京科技大学的董海峰教授和张学记教授报道了一种绿色剥离方法，大批量合成了高产率（90％）的V₂C纳米片（V₂C NSs），用作高效的光热疗法（PTT）的光热剂。

本文要点：

1）用海藻萃取物通过两次剥离层状固体V₂AlC粉末得到二维V₂C纳米片。

2）所得的V₂C NSs在近红外光照下形貌稳定，并且具有强的近红外光吸收，PTCE高达48％，优于之前报导的MXene，可与金或碳基的纳米材料相媲美。体外和体内研究表明，V₂C NSs可以作为有效的光热剂用于癌症的光声（PA）和磁共振成像（MRI）指导的PTT。

3）这项工作为MAX材料提供了一种经济高效，环保且高产的剥离方法，为开发具有多种应用所需特性的MXene开辟了一条新途径。

ShahZada et al. Algae Extraction Controllable Delamination of Vanadium CarbideNanosheets with Enhanced Near-Infrared Photothermal Performance.Angew. Chem. Int. Ed. (2020)

DOI:10.1002/anie.201916748

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201916748

4. Angew: 人工非晶态CEI为混合型固/液态锂金属电池提供持久的电化学界面

具有优异安全性的混合固/液态电解质有助于实现高能量密度存储设备，但与正极的化学相容性较差。中科院郭玉国、万立骏和Ji-Lei Shi等人引入了一种新的锂盐，以在富镍正极和混合固/液态电解质之间原位建立无定形正极电解质中间相（CEI）。

本文要点：

1）筛选出二氟（草酸硼酸）锂盐（LiDFOB）作为完成转化反应的介质，使用EC/DEC/DMC-聚二氧戊环（PDXL）-LiPF₆作为固/液态混合电解质以确保与NCM富镍正极的软接触和对锂金属负极的高安全性。

2）添加1 wt％ LiDFOB以构造非晶态CEI，LiDFOB分解并形成一个持久的无定形中间层（Li_xBO_yF_z），动态抑制副反应，维持NCM的初始结构，从而增强了界面稳定性。

3）通过COMSOL仿真发现，在原位形成过程中，在热力学上固/固界面处的空间电荷层得到显著缓解，证实其能够明显促进界面动力学。

4）非晶态CEI融合了双功能性，构建了稳定的高压混合式固/液态锂金属电池，具有优异的循环稳定性，倍率性能，和高库仑效率，革新了未来高能密度电池的功能性CEI策略的设计理念。

Jia‐Yan Liang, et al. Enabling aDurable Electrochemical Interface via an Artificial Amorphous Cathode ElectrolyteInterphase for Hybrid Solid/Liquid Lithium‐MetalBatteries, Angew., 2020

DOI: 10.1002/anie.201916301

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201916301

5. AM：超过15％效率，新型透明电极助力高机械柔性的有机太阳能电池

柔性有机太阳能电池（OSC）的功率转换效率（PCE）仍然落后于刚性器件的PCE，并且由于缺乏高性能柔性透明电极，其机械稳定性目前无法满足柔性电子产品的需求（FTE）。苏州大学的李耀文和Hongwei Gu团队提出了一种“焊接”新概念来设计FTE，并在其上电极和下面的基底之间紧密结合。

本文要点：

1）上电极由固溶处理的铝掺杂ZnO（AZO）和银纳米线（AgNW）网络组成，通过利用毛细管力效应和AZO的二次生长可以很好地焊接，从而降低了AgNWs结点的电阻。同时，通过嵌入AgNW对聚对苯二甲酸乙二酯进行改性，然后将其与上混合电极中的AgNW连接，从而增强电极对基板的粘附性。

2）通过这种焊接策略，可以全面解决与FTE相关的光电和机械性能方面的关键瓶颈问题。基于这种焊接FTE的单结柔性OSC具有很高的性能，达到了创纪录的15.21％的PCE。此外，即使在极端的测试条件下，柔性OSC的PCE受到器件面积的影响也较小，并显示出强大的弯曲耐久性。

XiaobinChen et al. Realizing Ultrahigh Mechanical Flexibility and >15%Efficiency of Flexible Organic Solar Cells via a “Welding” FlexibleTransparent Electrode, Adv. Mater. 2020.

DOI: 10.1002/adma.201908478

https://doi.org/10.1002/adma.201908478

6. AM：准2D钙钛矿中的高效能量转移：从发光到激光发射

具有大的激子结合能，自组装量子阱和高量子产率的准2D Ruddlesden-Popper卤化物钙钛矿引起了广泛研究。这些准2D钙钛矿的薄膜由具有不同维数的畴混合而成，从而使能量从低维纳米片（高带隙畴）到3D纳米晶体（低带隙畴）转移。北卡罗莱纳州立大学(雷利) Franky So团队首先合成了高质量的准2D钙钛矿（PEA）₂(FA)₃Pb₄Br₁₃薄膜，然后进行掠入射广角X射线散射测量以研究晶体取向，并进行瞬态吸收光谱测量以研究载流子动力学。

本文要点：

1）与随机取向的薄膜相比，高度取向的2D晶体膜具有从高带隙域到低带隙域（<0.5 ps）的更快的能量转移。这些高度定向的2D薄膜可以实现高性能的发光二极管。

2）最后，获得了具有低阈值4.16 µJ cm^-2的放大自发发射，并且还展示了分布式反馈激光器。该研究表明，控制准2D薄膜的形态以实现有效的能量转移对发光器件是非常重要的。

LeiLei et al. Efficient Energy Funneling in Quasi‐2D Perovskites: From Light Emission to Lasing,Adv. Mater. 2020.

DOI: 10.1002/adma.201906571

https://doi.org/10.1002/adma.201906571

7. AM：改善应力分布的柔性硅负极，助力高稳定性双离子电池

双离子电池（DIB）由于其高工作电压，低成本和环境友好性而引起了越来越多的关注，但其发展却受限于能量密度的限制。将硅这种具有极高理论容量（4200 mAh g^-1）的负极与石墨正极进行配对是应对此挑战的可行策略。然而，由于使用刚性集流体时，高的界面应力会导致的导电接触失效，硅的循环稳定性因此较差。为了解决这个问题，中国科学院深圳先进技术研究院唐永炳和香港理工大学郑子剑等人设计了硅和导电软聚合物衬底之间的柔性界面，以调节DIB的硅负极的应力分布。

本文要点：

1）提出了一种灵活的界面设计策略，通过在柔软尼龙织物的Cu-Ni缓冲层上构造硅来调节硅负极的界面应力。这种界面结构赋予硅负极以很高的柔韧性和机械稳定性，在超过5万次弯曲中具有良好的结构完整性。

2） 通过将此柔性硅负极与膨胀石墨正极配对，成功组装了硅-石墨DIB（SGDIB），负极和正极上的高反应可逆性表明柔性硅负极与膨胀石墨正极之间有良好的相容性。

3）SGDIB在高达150 C的倍率下仍具有约70％的容量保持率，在10 C的2000次循环中具有出色的循环稳定性，容量保持率达97％。

4）此外，SGDIB还显示出高超的柔韧性和电化学稳定性，在1500次弯曲后容量保持率约为84％，在10000次弯曲后每此弯折的自放电损失低至0.0015％。

ChunleiJiang, et al. Flexible Interface Design for Stress Regulation of a SiliconAnode toward Highly Stable Dual‐Ion Batteries, Adv. Mater. 2020

DOI:10.1002/adma.201908470

https://doi.org/10.1002/adma.201908470

8. EES: 可充放锌空电池的表界面纳米工程

在多样的能源存储系统中，可充放的锌空电池在消费电子市场和便携式能源器件领域表现出巨大的应用潜力。在锌空电池中，表界面化学对其性能的优化，比如能量密度、稳定性和充放电效率有着至关重要的作用。锌空电池中基本的反应为氧还原和氧析出反应，气体的参与使这两种反应在三相界面处的反应极其复杂，且表现出较慢的动力学。因此，在微观/介观的尺度合理的设计表界面对锌空电池非常重要。鉴于此，中国科学技术大学谢毅院士和吴长征教授团队在EES发表综述文章，详细的介绍了锌空电池的表界面纳米工程。

本文要点：

1）作者综述了电催化剂和空气电极的表界面性质对锌空电池性能的影响，并从微观/介观的尺度介绍了表界面纳米工程的最新进展。

2）详细总结了电催化剂和空气电极在三相界面处表界面特点与导电性，反应势垒、反应活性比表面和传质之间的关系。

3）基于表界面纳米工程的最新进展，为可充分锌空电池未来的发展方向提出了自己的见解。

Tianpei Zhou et al. Surface/interface nanoengineering for rechargeable Zn–air batteries. EES, 2020,C9EE03634B.

DOI: 10.1039/C9EE03634B

https://pubsrsc.xilesou.top/en/content/articlelanding/2020/ee/c9ee03634b/unauth

9. AEM综述：压电光电子效应增强光催化和光电催化的研究进展

通过光催化或光电催化将太阳能直接转化为化学能是当前能源可持续发展和环境修复的研究热点。然而，其目前的效率还远远不能令人满意，特别是受到严重电荷复合的影响。压电光电子增强光（电）催化技术为环境机械能和太阳能的耦合利用提供了一个理想的平台。有鉴于此，中科院北京纳米能源与纳米系统研究所王中林和天津大学邹吉军等人综述了基于压电增强光（电）催化反应的研究趋势和影响。

本文要点：

1）首先重点介绍了压电光电子效应对光催化作用的基本原理和电荷迁移的基本机制。通过对不同类别的压电光催化剂（如典型的ZnO、MoS₂和BaTiO₃）进行比较和分类，概述了压电极化促进光（电）催化技术在水分解和污染物降解方面的研究进展。

2）同时介绍了促进其催化活性的优化方法，并指出了在此研究领域的一些基本问题，如需要对影响压电光电系统的因素（如空间电荷区厚度、界面缺陷和异质结的接触电位[肖特基势垒]）进行精确测定和比较。

3）最后，对极化增强策略的发展前景进行了展望，指出了探索新材料对于增强压电光催化过程的重要性。2D材料，尤其是具有强压电性的单层2D材料，提供了一个值得综合研究的新体系。此外，同步压电催化和压电‐光催化在水分解或降解过程中的各自功能应该得到关注和研究。

LunPan et al. Advances in Piezo-Phototronic Effect Enhanced Photocatalysis andPhotoelectrocatalysis. Adv. Energy Mater. 2020, 2000214.

DOI:10.1002/aenm.202000214.

https://doi.org/10.1002/aenm.202000214

10. ACS Nano: 用于屏蔽电磁干扰的超轻柔性仿生纳米纤维素/银纳米线气凝胶

由于聚合物的机械强度有限，纳米材料的分散性不理想和大的接触电阻，制备具有优异屏蔽电磁干扰性能的超轻（密度小于10mg/cm3）生物聚合物气凝胶仍然是一个巨大的挑战。鉴于此瑞士联邦材料科学技术实验室的Gilberto Siqueira和 Gustav Nyström教授团队合作合成了具有仿生细胞微结构组成的超轻、高柔性生物聚合物气凝胶用于电磁干扰。

本文要点：

1）发展了一种简便易行的冷冻铸造方法组装了由纤维素纳米纤维和银纳米线形成的仿生细胞微结构组成的超轻、高柔性生物聚合物气凝胶。

2）通过调节微结构与宏观力学和电磁干扰（EMI）屏蔽性能之间的关系，成功制备了层状、蜂窝状和随机多孔支架。

3）结合原位压缩产生的屏蔽转变和组成基元的含量，优化后的层状多孔生物聚合物气凝胶具有很高的电磁屏蔽效率（SE），在密度为6.2和1.7mg/cm³时，其对X波段的屏蔽效率分别超过70和40db。

4）生物聚合物复合气凝胶的抗菌性和疏水性进一步证明了其多功能性和应用潜力。

ZhihuiZeng et al. Ultralight, Flexible and Biomimetic Nanocellulose/Silver NanowireAerogels for Electromagnetic Interference Shielding. ACS Nano, 2020,acsnano.9b07452.

DOI: 10.1021/acsnano.9b07452

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b07452