1. Nature Photon.：基于钙钛矿量子线阵列的大型平面和球形发光二极管

卤化物钙钛矿是高效平面发光二极管 (LED) 的诱人候选者，在显示器和照明方面具有商业潜力。然而，由于钙钛矿薄膜的不均匀性以及材料稳定性问题，制造大规模或非平面 LED 的传统解决方案制造工艺仍然是一个挑战。香港科技大学范智勇等人报道了晶体钙钛矿量子线的大面积高度均匀阵列生长，发射光谱覆盖整个可见光范围。

本文要点：

1）对于 MAPbBr₃ 量子线，光致发光量子产率高达 92%，T50为5,644 小时（在环境条件下光致发光降解至其初始值的 50% 的时间）。

2）基于刚性和柔性平面基板上的这些量子线的 LED 可制造到 4 英寸的晶圆尺寸，并且还报道了具有出色均匀性的独特 3D 球形 LED。

3）结果表明，这里开发的方法将来可以推广到其他非常规的 3D LED。

Zhang, D., Zhang, Q., Ren, B. et al. Large-scale planar and spherical light-emitting diodes based on arrays of perovskite quantum wires. Nat. Photon. 16, 284–290 (2022). 

https://doi.org/10.1038/s41566-022-00978-0

2. Nature materials：具有角共享骨架的锂超离子导体

超离子锂的导电性只在少数几类材料中被发现，主要存在于硫代磷酸盐中，而很少存在于氧化物中。三星高级技术研究所Yan Wang和加利福尼亚大学伯克利分校Gerbrand Ceder等人从扭曲的锂环境和锂与非锂离子之间的相互作用减弱中推理出：氧化物晶体结构骨架的角共享连接（corner-sharing connectivity）能增强超离子的导电性。

本文要点：

1）通过对具有这一特征的材料进行高通量搜索，研究者发现了10种新的氧化物骨架，预计将显示出超离子电导性能。通过实验验证，研究者证实LiGa(SeO₃)₂具有很好的离子导电性能，电导率为0.11 mS cm⁻¹，活化能为0.17 eV。这项研究揭示了决定氧化物材料中锂迁移率的关键因素，有助于推进新型氧化物电解质的开发与全固态电池的应用。

KyuJung Jun. et al. Lithium superionic conductors with corner-sharing frameworks. Nature materials. 2022

DOI：10.1038/s41563-022-01222-4

https://doi.org/10.1038/s41563-022-01222-4

3. Nature Commun.：π-π相互作用对Pd纳米颗粒催化选择性加氢的促进作用

利用弱相互作用来改善负载型金属催化剂的催化性能是催化剂设计的重要策略，但仍然是一个巨大的挑战。近日，中科院大连化物所杨启华研究员，浙江师范大学Mengfei Luo通过使用一系列具有不同共轭骨架的亚胺连接的共价有机骨架（COFs）来微调Pd纳米颗粒（NPs）附近的弱相互作用。

本文要点：

1）研究发现，尽管尺寸和表面结构比较相似，Pd NPs在芳香酮/醛、喹啉和硝基苯加氢反应中的催化活性是不含芘的COF中Pd NPs的3~10倍。

2）研究人员以苯乙酮(AP)加氢为模型反应，系统的研究表明，AP与Pd NPs附近的芘环之间的π-π相互作用可以显著降低速率控制步骤中的活化势垒。

这项工作强调了活性中心以外的非共价相互作用在调节负载型金属纳米粒子催化性能方面的重要作用。

Guo, M., Jayakumar, S., Luo, M. et al. The promotion effect of π-π interactions in Pd NPs catalysed selective hydrogenation. Nat Commun 13, 1770 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-29299-0

https://doi.org/10.1038/s41467-022-29299-0

4. Nature Commun.：对双酶驱动循环级联反应的肿瘤催化治疗进行三维多光谱光声成像

利用分子成像技术对动态分子事件进行实时无创可视化可以实现对生命系统中的级联催化反应的监测，但目前还缺乏有效的成像方式和可靠的催化反应系统。深圳大学黄鹏教授利用三维多光谱光声(PA)分子成像技术，对基于双酶驱动循环反应平台的体内级联催化治疗进行监测。

本文要点：

1）该系统由二维(2D) Pd基纳米酶和共轭的葡萄糖氧化酶(GOx)所组成。纳米酶与GOx的结合可诱导内源性分子的PA信号发生变化。

2）结合纳米酶对PA的响应，研究者可以同时采集与催化过程相关的动态内源性和外源性分子的3D PA信号，从而实现实时的无创可视化。此外，该系统也可以在PA成像的导航下进行肿瘤治疗。综上所述，该研究证明了三维多光谱PA成像具有在级联催化治疗过程中进行成像指导的潜力。

Shan Lei. et al. In vivo three-dimensional multispectral photoacoustic imaging of dual enzyme-driven cyclic cascade reaction for tumor catalytic therapy. Nature Communications .2022

https://www.nature.com/articles/s41467-022-29082-1

5. Nature Commun.：仿生水凝胶能够支持患者源性乳腺肿瘤器官的发生和发展

患者来源的肿瘤类器官(PDOs)是一类非常重要的临床前模型，其可以被用于研究供体患者肿瘤的组织学、基因表达和药物反应等。目前，对PDO的培养主要依赖于基膜提取物(BME)，而BME旺旺存在批次间差异、异种化合物和残留生长因子的存在以及对机械性能控制不良等问题。此外，为了从病人来源的异种移植物中开发新的类器官系，小鼠宿主细胞的污染也会造成新的问题。有鉴于此，多伦多大学Eugenia Kumacheva和多伦多综合医院David W. Cescon构建一种用于支持乳腺癌PDOs发生和发展的纳米纤维水凝胶(EKGel)。

本文要点：

1）研究发现，在EKGel中生长的PDOs具有与亲代肿瘤和BME中PDOs相似的组织病理学特征、基因表达和药物反应。

2）此外，EKGel也能够减少批次间的差异，并有效抑制来自小鼠细胞的污染。实验结果表明，EKGel是一种能够替代BME基质的有效策略，可促进乳腺癌PDOs的发生、生长和维持。

Elisabeth Prince. et al. Biomimetic hydrogel supports initiation and growth of patient-derived breast tumor organoids. Nature Communications .2022

https://www.nature.com/articles/s41467-022-28788-6

6. Nature Commun.：热敏水凝胶释放一氧化氮供体和抗CTLA-4胶束以用于抗肿瘤免疫治疗

由于在抗肿瘤免疫反应中具有同步作用，因此能够在肿瘤微环境和引流淋巴结中发挥关键作用的免疫调节网络可以增强癌症免疫治疗反应。乔治亚理工学院Susan N. Thomas构建了一种热敏性共聚合物水凝胶体系，其由生物相容型聚合物胶和Pluronic^®F127所组成，能够持续释放一氧化氮供体和抗细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4，以实现有效和持久的抗肿瘤免疫治疗。

本文要点：

1）由于其具有独特的凝胶形成和降解特性，因此该水凝胶能够有效维持药物在肿瘤组织部位的保留，并由肿瘤微环境触发药物释放，进而原位形成具有最佳尺寸的胶束以供淋巴吸收。

2）实验结果表明，这种合理设计的热敏水凝胶可以调节与抗肿瘤免疫反应相关的两个正交免疫信号网络，进而改善肿瘤免疫治疗的局部和远端效应。

Jihoon Kim. et al. Thermosensitive hydrogel releasing nitric oxide donor and anti-CTLA-4 micelles for anti-tumor immunotherapy. Nature Communications .2022

https://www.nature.com/articles/s41467-022-29121-x

7. Angew：用于防伪和信息加密的大面积柔性聚合物基透明薄膜的高效和可调色双模余辉

开发高效、颜色可调的有机余辉聚合物基材料仍然是一个巨大的挑战。有鉴于此，华南师范大学的许炳佳、石光和中山大学的池振国等研究人员，报道了用于防伪和信息加密的大面积柔性聚合物基透明薄膜的高效和可调色双模余辉。

本文要点：

1）研究人员合成了吲哚咔唑衍生物IaCzA和IbCzA，并将其掺杂到聚乙烯醇（PVA）基体中。

2）研究发现，所制备的薄膜可以产生独特的双模余辉，这种余辉由持续的热激活延迟荧光和超长有机磷光组成。

3）此外，掺IbCzA的PVA薄膜显示出强烈的蓝色余辉，Φ余辉和τ余辉分别高达19.8%和1.81秒，代表了最先进的双模有机余辉性能。

4）此外，研究人员开发的薄膜具有高柔韧性、优异的透明度和大面积可生产性；薄膜的余辉颜色可以通过温度线性调节。受这些独特性能的启发，掺有IbCzA的PVA被用作防伪和信息加密的温度敏感安全油墨。

Yifan Yang, et al. Efficient and Color-Tunable Dual-Mode Afterglow from Large-Area and Flexible Polymer-Based Transparent Films for Anti-Counterfeiting and Information Encryption. Angewandte Chemie, 2022.

DOI：10.1002/anie.202201820

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202201820

8. EnSM：一种用于无枝晶锌金属电池的坚固氮/硒工程化的MXene/ZnSe层次化多功能界面

可充电水系锌离子电池因其高安全性和成本低等优点而被认为是极具吸引力的候选储能系统。然而，不可控的锌(锌)枝晶生长和副反应所带来的危害严重阻碍了锌离子电池的实际应用。近日，香港理工大学Bingang Xu在锌箔上原位构建了一种0D/1D/2D/3D亲锌层，它由电子导电的N/Se掺杂的MXene纳米带/纳米片和离子导电的ZnSe纳米颗粒组成。

本文要点：

1）N/Se-MXene@ZnSe混合导电骨架不仅为均匀沉积锌提供了充足的离子和电子通道，而且避免了锌负极与电解液的直接接触，防止了副反应的发生。

2）在结构设计的启发下，优化的N/Se-MXene@ZnSe@Zn-350负极可以实现均匀的锌沉积行为、低电压滞后和稳定的循环（在1 mA cm^-2下超过2500h）。此外，N/Se-MXene@ZnSe@Zn-350||N-MXene@MnO₂全电池也实现了稳定的循环性能，600次循环时库仑效率接近100%。

这种表面电化学和工程化的尝试将为MXene基材料的设计和无枝晶水系锌电池的发展提供了新的线索。

Yuan Tian, et al, Robust Nitrogen/Selenium Engineered MXene/ZnSe Hierarchical Multifunctional Interfaces for Dendrite-Free Zinc Metal Batteries, Energy Storage Materials (2022)

DOI：10.1016/j.ensm.2022.03.045

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.03.045

9. EnSM：通过调节水溶液结构抑制钒的溶解助力低电流密度下超长寿命锌离子电池

钒基正极在弱酸性锌离子电解液中易溶解，在低电流密度下面临容量严重衰减的问题。近日，广东工业大学李成超教授提出了一种新型的水溶液电解液，通过调节锌离子的溶剂化结构来抑制钒的溶解，从而显著提高循环寿命。

本文要点：

1）在优化的电解液体系中，自由水分子的数量和活性的减少显著降低了钒在水中的溶解度，从而获得了稳定的电解液/正极界面。重要的是，电解液溶剂化结构的优化可以阻止电化学激活的去溶水分子攻击正极界面，最大限度地减少通道内积累的共插层水分子的数量，有利于抑制晶态向非晶态的转变，保持氧化钒基质晶格的完整性。

2）结果表明，VO₂正极材料具有良好的循环稳定性，在0.1 A g^-1的低电流密度下，400次循环容量保持率为98.2%。

本研究为抑制钒在水系ZIBs中的溶解，实现低电流密度下的超长寿命提供了一种鼓舞人心的策略。

Sucheng Liu, et al, Suppressing Vanadium Dissolution by Modulating Aqueous Electrolyte Structure for Ultralong Lifespan Zinc Ion Batteries at Low Current Density, Energy Storage Materials (2022)

DOI：10.1016/j.ensm.2022.03.038

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.03.038

10. EnSM：通过双电解液设计实现稳定的高电压输出钠金属电池

钠金属电池（SMBs）的应用受到电解液与Na之间的副反应以及Na枝晶生长的显著挑战。近日，伍伦贡大学Chao Wu，西湖大学Liaoyong Wen报道了一种独特的双隔膜内双电解液设计，即以聚丙烯隔膜为主体的稀二甘醇基电解液和以玻璃纤维隔膜为主体的环丁硫烷基电解液（记为D-e@PP/S-e@GF），可以有效地防止Na枝晶生长，抑制副反应。

本文要点：

1）利用D-e和S-e在隔膜上的润湿性差异，D-e@PP/S-e@GF巧妙地结合了两者的优点。有限元模拟和原位光学显微镜显示，D-e@PP层促进了均匀沉积，并显著减少了副反应。

2）S-e@GF层可以与高电压正极配对。D-e@PP/S-e@GF在Na||Na对称电池中，在0.5 mAh cm^-2时的560次循环中，镀钠/脱钠的CE高达97.22%，在1 mAh cm^-2时的超长循环寿命超过1900h。此外，以Na₃V₂(PO₄)（NVP）和普鲁士蓝（PB）正极的全电池具有良好的循环稳定性。

这种双隔膜内双电解液的独特设计为开发高性能SMBs提供了一条新的、有前途的途径。

Ming Zhu, et al, Towards Stable Sodium Metal Battery with High Voltage Output through Dual Electrolyte Design, Energy Storage Materials (2022)

DOI：10.1016/j.ensm.2022.03.040

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.03.040

11. ACS Nano：碲：一种基于转换机理的高性能镁离子电池正极材料

镁离子电池（MIBs）具有氧化还原电位低、理论容量高、无枝晶、安全等优点，被认为是一种有前景的后锂储能技术。然而，在现有的少量MIBs正极材料中，镁离子动力学缓慢是制约其进一步发展的一个关键挑战。基于传统的离子嵌入机制，现有的正极材料的容量大多不理想，循环寿命较差。近日，香港城市大学支春义教授，中科院长春应化所Ying Wang开发了一种用于MIB的Te正极，其基于转换机制，具有高容量、高能量密度和高倍率性能。

本文要点：

1）得益于Te的高导电性和CS封装增加的转换位点，在0.1 A g⁻¹下387 mAh g⁻¹的放电容量和出色的倍率性能（即使在5 A g⁻¹下，容量也能达到165 mAh g⁻¹）。

2）研究人员利用XRD、XPS和拉曼光谱研究了Te到MgTe₂再到MgTe的两步转化过程，并通过AIMD模拟和密度泛函理论（DFT）计算证实了这一过程。

3）计算的Mg²⁺扩散系数证实了Mg²⁺在正极中最高可达3.54×10⁻⁸ cm² s⁻¹的高迁移率。此外，由于抑制了多碲化合物的穿梭问题，Mg∥Te电池具有良好的循环性能（500次循环后容量保持率为77.5%）。

本工作开发了一种转换型可充电MIB，具有较高的倍率性能和循环寿命。

Ze Chen, et al, Tellurium: A High-Performance Cathode for Magnesium Ion Batteries Based on a Conversion Mechanism, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.1c07939

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c07939

12. ACS Nano：一种可促进常温高效尿素合成的缺陷工程化的电催化剂

在环境条件下通过电催化方法利用硝酸盐和二氧化碳（CO₂）来合成尿素一种非常可持续的途径。然而，这种方法仍然因缺乏具有高催化效率的电催化剂而极具挑战。近日，通过在InOOH上缺陷工程化氧空位，德克萨斯大学奥斯汀分校余桂华教授，南洋理工大学颜清宇教授，哈工大Chunshuang Yan开发了一种可在环境条件下利用硝酸盐和CO₂电合成尿素的高效催化剂。该催化剂的尿素产率为592.5 μg h⁻¹ mg_cat.⁻¹，法拉第效率为51.0%，超过了纯InOOH和大多数已报道的电催化剂。

本文要点：
1）根据operando同步辐射−傅里叶变换红外光谱和一系列理论计算，研究人员发现*CO₂NH₂质子化是整个尿素生产过程的电位决定步骤。

2）氧空位重新配置了表面铟In活性中心的电子结构，从而降低了*CO₂NH₂转化为*COOHNH₂的能垒，这是该催化剂具有高催化活性的根本原因。

这项关于缺陷工程策略的研究可以为选择性C-N偶联提供见解，其在合成各种高附加值化学品方面具有巨大的潜力。

Chade Lv, et al, A Defect Engineered Electrocatalyst that Promotes High-Efficiency Urea Synthesis under Ambient Conditions, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c01956

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c01956