1. Joule：光伏技术为“一带一路”倡议提供动力

“一带一路”倡议（BRI）正在全面建设碳密集型能源基础设施，挑战全球气候目标。区域丰富的太阳能可以为发电提供替代方案。清华大学Xi Lu和哈佛大学Michael B. McElroy开发了一个综合空间模型来评估太阳能光伏发电的技术潜力。影响因素的影响按小时系统地量化。结果表明，BRI地区的电力需求每年达到448.9 PWh，是2016年区域电力需求的41.3倍。通过部署7.8 TW容量来挖掘3.7％的潜力可满足2030年预计的区域电力需求，需要投资2017年约为11.2万亿美元，土地面积承诺为88,426平方公里，约占中国总面积的0.9％。拥有70.7％总潜力的国家仅消耗30.1％的区域电力。这种不平衡突显了区域合作和互联网格投资的优势。

Chen, S.et al. The Potential of Photovoltaics to Power the Belt and Road Initiative. Joule, 2019

Doi:https://doi.org/10.1016/j.joule.2019.06.006.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2542435119302752

2. Chem：基于聚蒽醌负极的可充水溶液聚合物-空气电池

水溶液金属-空气电池凭借其高安全性和高能量密度而吸引了诸多关注。然而，金属负极较差的稳定性的可逆性严重限制了其实际应用。在本文中，南开大学陈军院士团队使用在碳纳米管上原位聚合的共轭有机聚合物聚（1,4-蒽醌）为负极材料并以负载在尖晶石相上的钴锰氧化物做为催化正极构建了可充水溶液聚合物-空气电池。该电池在循环500周后的容量保持率高达92%且倍率性能十分优异，这得益于聚蒽醌/碳纳米管负极良好的可逆性和正极催化剂的优异催化性能。他们还组装了高达1025 mAh容量的软包聚合物-空气电池，基于正负极活性物质计算的能量密度高达165 Wh/kg。该软包电池循环100周后的容量保持率为95%，表现出良好的应用前景。

Yixin Li, Jun Chen et al, Rechargeable AqueousPolymer-Air Batteries Based on Polyanthraquinone Anode, Chem, 2019

DOI: 10.1016/j.chempr.2019.06.001

https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(19)30238-4?rss=yes

3. Nature Commun.：非常规CN空位抑制普鲁士蓝类似物预催化剂中铁的浸出提高OER性能

在功能材料中引入缺陷（如空位），可以大幅度地调整其内在性能。空位化学的发展使许多技术应用取得了进展，但在现有材料体系中创造新型空位仍然是一个巨大的挑战。近日，中科大俞书宏、高敏锐等发现电离的氮等离激元可以破坏镍-铁普鲁士蓝类似物中铁-碳-氮-镍单元的键，形成非常规的碳-氮空位。实验发现，该含碳-氮空穴的普鲁士蓝类似物能高效OER，在碱性条件下达到10 mA cm⁻²的电流密度，过电位仅为283 mV，远低于原有的普鲁士蓝类似物和先前报道空穴OER催化剂。进一步研究发现，OER性能提高的原因是该材料在反应过程中原位生成了镍铁氧(氢氧化物)活性层。

Zi-You Yu, Yu Duan, Jian-DangLiu, Min-Rui Gao*, Shu-Hong Yu*, et al. Unconventional CN vacanciessuppress iron-leaching in Prussian blue analogue pre-catalyst for boosted oxygen evolution catalysis. Nat. Commun., 2019

DOI: 10.1038/s41467-019-10698-9

https://www.nature.com/articles/s41467-019-10698-9

4. Chem. Rev.：应对酶（生物）燃料电池的挑战

对清洁和可持续能源不断增长的需求与生物整合便携式或可植入电子设备的快速发展相结合，刺激了酶（生物）燃料电池（EFC）的相关研究。可再生生物催化剂的使用，丰富的绿色安全和高能量密度燃料的使用，以及在适度和生物相容性条件下工作的能力使得EFC成为下一代可替代能源的候选者。然而，主要挑战（低能量密度、相对低的功率密度、差的操作稳定性和有限的电压输出）阻碍了EFC的未来应用。

青岛大学Aihua Liu、中科院Zhiguang Zhu和法国Elisabeth Lojou团队探索了EFC的基本机制，并提供可行的实用策略和见解来解决这些问题。首先，该综述总结了在EFC中实现高能量密度的方法，特别是使用酶级联来完全氧化燃料。其次，介绍了增加EFC中功率密度的策略，包括增加酶活性、促进电子转移、使用纳米材料和设计更有效的酶-电极界面，讨论了EFCs/超级电容器组合的潜力。此外，评估了一系列改善EFC稳定性的策略，包括使用不同的酶固定方法，调节酶性质，设计保护性基质和使用微生物表面展示酶。最后，强调了改善EFC的电池电压的方法，设想了未来的发展和EFC的前景。

Xinxin Xiao, Hong-qi Xia, Ranran Wu, Lu Bai,Lu Yan, Edmond Magner, Serge Cosnier, Elisabeth Lojou, Zhiguang Zhu, Aihua Liu,Tackling the Challenges of Enzymatic (Bio)Fuel Cells, Chemical Reviews, 2019.

DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00115

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.9b00115

5. Chem. Soc. Rev.：生物相容性离子液体的基本行为和应用

生物相容性离子液体（Bio-IL）是一种生态和生物友好型离子液体（IL）系列，可用于从电化学到生物医学领域的应用。从生物可再生资源合成分子最有希望的策略是基于Bio-ILs结构的阴离子和阳离子对应物。目前相关研究人员已经对Bio-IL特性进行了几项研究，包括它们对环境和健康安全的影响。在此，葡萄牙Joana M. Gomes和Simone S. Silva团队回顾了生物IL的合成及其生态毒理学和生物学影响的进展和策略，还讨论了在各种应用中使用这些化合物的影响，和对技术开发的一些见解。

Joana M. Gomes, Simone S. Silva, Rui L. Reis,Biocompatible ionic liquids: fundamental behaviours and applications, Chem.Soc. Rev., 2019.

DOI: 10.1039/C9CS00016J

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/cs/c9cs00016j#!divAbstract

6. AM综述：用于收集人体能量的纤维基能量转换设备

随着轻便柔性智能电子产品的迅速发展，如何为这些电子产品提供能量也成为了一个热门的研究课题。人体在日常活动中会产生大量的机械能和热能，这些能量往往可以用来为大多数可穿戴电子产品供能。纤维基能量转换设备(FBECD)可以有效地将人体能量转换为电能，从而为可穿戴电子设备提供动力。华中科技大学周军教授团队综述了基于压电、摩擦电、静电、热电等技术的纤维基功能材料的制造以及设计不同类型FBECD器件的策略；概述了纤维基自供电系统和传感器的研究现状、优点及成本效益；最后对纤维基能量转换设备这一领域所面临的挑战和未来机遇进行了讨论。

Liang Huang, Jun Zhou. et al. Fiber-Based Energy Conversion Devices for Human-Body Energy Harvesting. Advanced Materials. 2019

DOI: 10.1002/adma.201902034

https://doi.org/10.1002/adma.201902034

7. AM：二维黑磷的各向异性热边界电阻-界面能量输运的实验和原子模型

界面热边界电阻（TBR）在现代电子设备的热管理中起着关键作用。特别是，TBR可以主导散热，并且随着具有电子和热应用的新型纳米材料的不断出现而变得越来越重要。加州大学Yongjie Hu课题组报道了关于金属-黑磷（BP）界面上依赖于晶体取向的热传输的研究，并观察了源自内在结构的高度各向异性TBR。

测量结果表明，跨平面界面的金属-半导体TBR分别比扶手椅和Z字形方向界面的金属-半导体TBR高241％和327％。研究者使用DFT衍生的全声子色散关系和分子动力学模拟，进行原子从头计算以分析各向异性和温度依赖性TBR。测量和建模工作表明，这种高度各向异性的TBR可归因于固有能带结构和声子光谱传输。此外，不同分支之间的声子跳跃对于调节界面传输过程是重要的，但具有方向偏好。

Man Li, Joon Sang Kang, Huu Duy Nguyen, HuanWu, Toshihiro Aoki, Yongjie Hu, Anisotropic Thermal Boundary Resistance across2D Black Phosphorus: Experiment and Atomistic Modeling of Interfacial EnergyTransport. Advanced Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adma.201901021

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201901021

8. Nano Lett.：CsPbBr₃二维纳米片和一维纳米棒的尺寸和形貌依赖于俄歇复合

CsPbX₃（X = Cl，Br，I）钙钛矿纳米晶体（NCs），包括0D量子点（QD），1D纳米棒（NRs）和2D纳米片（NPL），在发光二极管（LED）和激光中得到广泛的应用。然而，Auger重组是限制其性能的关键过程之一，在CsPbX₃ 2DNPL和1D NR中仍然知之甚少。

近日，埃默里大学Tianquan Lian研究团队研究表明，CsPbBr₃ NPLs（NRs）的双激子俄歇寿命与NPL横向区域（NR长度）呈线性关系，并且与已经观察到的QDs的“通用体积尺度定律”不同。这些结果与其中1D NR和2D NPL的俄歇重组率是非量子约束维度中的二元碰撞频率和每次碰撞的俄歇概率的乘积的模型一致。比较不同维度和相似带隙的CsPbBr₃NCs中的俄歇复合表明，在具有较高数量的受限维数的NC中，俄歇概率增加。与具有相同尺寸和相似尺寸的CdSe和PbSe NCs相比，0D-2DCsPbBr₃ NC中的俄歇重组速率快10倍以上。CsPbBr₃ NCs中的快速俄歇重组显示出其俄歇辅助上转换和单光子源的潜力;抑制俄歇复合可以进一步提高它们在LED和激光应用中的性能。

Li, Q. Lian, T. et al. Size and MorphologyDependent Auger Recombination in CsPbBr3 Perovskite Two-dimensional Nanoplatelets and One-Dimensional Nanorods. Nano Lett. 2019

DOI:10.1021/acs.nanolett.9b02145

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.nanolett.9b02145

9. ACS Energy Lett.：14.0%效率！100 cm²钙钛矿模组

目前，很少研究用于电子和空穴传输层（ETL和HTL）的大规模制备技术。该技术壁垒是如何在低温下获得均匀、高度结晶和超薄的ETL。韩国成均馆大学Hyun Suk Jung联合汉阳大学Min Jea Ko团队通过静电自组装方法制备大面积SnO₂ ETL。涂覆在FTO上的SnO₂ ETL显示出高度均匀性而没有孔洞。此外，与传统的基于SnO₂ ETL的PSC相比，该策略制备的PSC随着面积增大，效率降低幅度很小。基于该自组装方法，制造面积为25 cm²和100 cm²的钙钛矿太阳能模组的效率分别为15.3％和14.0％，没有分流电阻损失。

Han,G. S.; Kim, J.; Bae, S.; Han, S.-H.; Kim, Y. J.; Gong, O. Y.; Lee, P.; Ko, M.J.; Jung, H. S., Spin Coating Process for 10cm × 10cm Perovskite Solar Modules Enabled by Self-Assembly of SnO₂ Nanocolloids. ACS Energy Letters 2019.

Doi:10.1021/acsenergylett.9b00953.

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.9b00953

10. AFM：多孔酶膜构建的汗液葡萄糖传感器用于无创的健康监测

开发稳定性高的葡萄糖传感器对于糖尿病诊断和无创的健康监测来说是非常重要的。加州大学Ali Javey教授团队和香港科技大学范志勇教授团队合作合成了一种可以固定酶的多孔膜，并将其牢牢固定在改性的纳米电极触点上，进而构建了具有良好的稳定性和机械鲁棒性的葡萄糖传感器。

这也是首次有研究开发出基于纳米多孔膜的电化学传感器，它可以解决酶的逃逸并为分子/离子的扩散和交互提供了一个充足的表面，从而确保其可以进行持续的催化活动进而实现非侵入式的健康监测传感。研究结果表明，该葡萄糖传感器可以进行长期的稳定监测，响应漂移也非常小。此外，它还可以被集成到微流控传感贴片中用于进行无创的汗液葡萄糖监测。因此其在并临床诊断、个性化医疗监控和慢性病管理等领域具有广阔的应用前景。

Yuanjing Lin, Zhiyong Fan, Ali Javey. et al.Porous Enzymatic Membrane for Nanotextured Glucose Sweat Sensors with High Stability toward Reliable Noninvasive Health Monitoring. Advanced Functional Materials. 2019

DOI: 10.1002/adfm.201902521

https://doi.org/10.1002/adfm.201902521