1. JACS：GeS-PbS合金化热电材料

通过固体热电材料将废热转化为电能为解决全球能源危机提供一种可行方案，铅卤化物材料目前是最主要的热电材料，随着卤元素数量增加，铅卤化物材料的热电性能衰减（PbTe>PbSe>PbS）。有鉴于此，南京大学邹志刚院士、新加坡南洋理工大学颜清宇、美国西北大学Mercouri G. Kanatzidis等报道发现通过PbS与GeS之间材料合金化，铅卤化物的传热和导电性能同时得以改善。

本文要点：

1)当加入GeS后，材料产生一系列复杂变化过程，Ge²⁺取代Pb²⁺位点，导致偏离中心，引入的Ge产生价态歧化反应生成Ge⁰和Ge⁴⁺并且生成稳定的二级包裹相Pb₅Ge₅S₁₂。PbS和Pb₅Ge₅S₁₂具有很好的能带连接，因此维持比较高的电子移动能力，生成的Pb₅Ge₅S₁₂因为形成S缺陷，提高电子载流子浓度。

2)Sb作为电子供体掺杂，产生较高的功率因数和较低的晶格导热率（~0.61 W m^-1 K^-1）。当GeS的合金化比例为14 %，样品展示了更高的室温电子传输性能（~121 cm² V^-1 s^-1）、更高的载流子浓度为3×10¹⁹ cm^-3，ZT达到1.32（923 K）。性能比Sb掺杂的PbS样品提高~55 %，性能是目前有关报道n型PbS材料性能最好的材料的一员。而且，在400-923 K温度区间平均ZT值为~0.76，是所有PbS体系中最高的结果。

Zhong-Zhen Luo, et al, Valence Disproportionation of GeS in the PbS Matrix Forms Pb₅Ge₅S₁₂ Inclusions with Conduction Band Alignment Leading to High n-Type Thermoelectric Performance, J. Am. Chem. Soc. 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c01706

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c01706

2. Angew：通过II型聚酮合成酶的全局分析研究细菌芳香聚酮的分子蓝图

由微生物生物合成的芳香族聚酮是一类重要的天然产物，广泛应用于临床治疗。尽管基因组挖掘方法加速了这些分子的发现，但在全球范围内，细菌芳香聚酮化合物的分子多样性、丰度和分布仍然难以捉摸。有鉴于此，西湖大学的张骊駻等研究人员，通过II型聚酮合成酶的全局分析研究细菌芳香聚酮的分子蓝图。

本文要点：

1）研究人员基于对II型聚酮合成酶的大规模分析，提供了细菌芳香聚酮的全球图谱。

2）研究人员首先建立了链长因子蛋白作为预测生物合成产物的化学类别和分子唯一性一种标记，并分析了细菌中芳香聚酮的丰度、分类分布、估计结构多样性和总数量。

3）研究人员进一步展示了在全球图谱的指导下，通过基因组挖掘，从稀有放线菌中鉴定出具有前所未有的角形萘吡喃支架的zanaphthypyrans。

本文研究结果为在细菌中开发整个II型聚酮合成酶衍生的芳香聚酮化合物提供了指南。

Shanchong Chen, et al. Investigation of the Molecular Landscape of Bacterial Aromatic Polyketides by Global Analysis of Type II Polyketide Synthases. Angewandte Chemie, 2022.

DOI：10.1002/anie.202202286

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202202286

3. Angew：一种多金属氧酸盐表面活性剂组装体

整合不同类型的超分子相互作用，为在液-液界面生成对多种刺激有反应的纳米颗粒表面活性剂（nps）提供了可能性。有鉴于此，北京化工大学的史少伟、宋宇飞和美国马萨诸塞州大学的Thomas P. Russell等研究人员，合成了一种多金属氧酸盐表面活性剂组装体，并研究了其对正交刺激的反应性。

本文要点：

1）研究人员开发了一种共价修饰的多金属氧酸盐/β-环糊精（POM/β-CD）有机-无机杂化材料，该材料由带负电荷的POM团簇和β-CD主体组成。

2）POM/β-CD杂化物可以分散在水中，并在水/油界面上通过静电或主-客体相互作用与溶解在油相中的配体相互作用，从而生成分别具有pH值、氧化还原和客体竞争响应性的POM-表面活性剂（POMSs）。

3）通过利用POMSs在界面处的拥挤，可以产生一个对外部环境的正交变化作出响应的可重构全液体系统。

Zhiqin Xia, et al. Polyoxometalate Surfactant Assemblies: Responsiveness to Orthogonal Stimuli. Angewandte Chemie, 2022.

DOI：10.1002/anie.202203741

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202203741

4. Angew：芳基卤烯烃分子内自由基环化

1,3,2-二氮磷烯氢化物（DAP-H）是一种强亲核性有机氢化物，用于多种催化转化的主族催化剂，DAP-H能够在自由基反应中提供化学计量比氢原子。有鉴于此，洛桑联邦理工学院Nicolai Cramer等报道DAP催化温和条件芳基卤化物和烷基卤化物还原自由基反应。

本文要点：

1)反应情况。以携带杂原子烯烃链的芳基卤化物作为反应物，SPO作为催化剂，该反应中通过DBU辅助进行DAP卤化物和HBPin之间的σ-化学键复分解，快速重新生成DAP-H。这种转换能够在可见光照射条件显著提高反应速率。

2)反应机理。反应机理研究结果显示，可见光照射条件导致生成DAP的二聚体，而且能够提高成环反应速率。当直接使用(DAP)₂能够避免使用可见光催化反应。本文研究为发展DAP催化自由基反应方法学提供机会。

Johannes Klett, Lukasz Wozniak, Nicolai Cramer, 1,3,2-Diazaphospholene-Catalyzed Reductive Cyclizations of Organohalides, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202202306

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202202306

5. AEM: 纳米碳酸钙缓释效应助力高循环高安全锂金属电池

金属锂枝晶生长和界面副反应导致的容量衰减和安全性问题严重制约了锂金属电池的实际应用。为了解决这些问题人们常在电解液中添加一些盐类或液体添加剂，不过长期循环过程中电解液的消耗会导致活性组分浓度降低，进而造成添加剂的逐渐失效。近日，中国科学技术大学王青松借助纳米立方碳酸钙的缓释效应有效地改善了金属锂电池的循环稳定性和安全性。

本文要点：

1）研究人员将廉价环保的纳米碳酸钙颗粒用作锂金属电池的新型固态添加剂。碳酸钙添加剂表现出独特的缓释作用机制，它能够持续吸附电解液分解的副产物并释放含有LiPO₂F₂和Ca²⁺的活性物质，因而能够实现添加剂的超长有效期。

2）理论计算表明Ca²⁺在EC/DEC电解液体系中的还原电位低于Li⁺，因此释放出的Ca²⁺不会被还原而是会附着在金属锂沉积物的表面并排斥Li⁺在顶部的沉积，从而抑制枝晶生长。此外，具有较强阴离子解离能的Ca²⁺还有助于形成富含F的SEI膜，从而对于界面钝化具有积极作用。

Qingkui Peng et al, Optimized Cycle and Safety Performance of Lithium–Metal Batteries with the Sustained-Release Effect of Nano CaCO₃, Advanced Energy Materials, 2022

DOI: 10.1002/aenm.202104021

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202104021

6. AEM: 用于长续航长寿命电动汽车的高比能富镍正极材料

电动汽车（EV）中的锂离子电池通常需要间歇运行并长时间保持在高充电状态（SOC）。由于机械不稳定性，富镍正极材料的内部颗粒容易在高SOC下暴露在电解液中，因此高活性Ni⁴⁺离子与电解液反应的电解液暴露时间会严重影响正极材料的分解。近日，韩国汉阳大学Yang-Kook Sun等发现在具有核壳结构的浓度梯度Li[Ni_0.88Co_0.10Al_0.02]O₂（CSG-NCA88）正极中掺杂1%的B元素可以有效改善正极颗粒微结构并抑制电解液对颗粒内部的侵蚀性攻击。

本文要点：

1）研究人员首先考察了电解液暴露时间对高荷电态高镍正极的影响。在高荷电态下Ni离子的氧化态会升高，高反应性的Ni4+与电解液之间的副反应会造成微结构的破坏。对于CSG-NCA88正极材料来说，其内部颗粒内表面可通过微裂纹轻易暴露于电解液中，随着在高SOC下保持时间的增加整个二次颗粒的结构损伤会逐渐累积。

2）相比之下，在掺硼CSG-NCAB87阴极中，其微观结构由具有更高纵横比的初级粒子组成，微裂纹的形成受到抑制，从而减少了粒子内部暴露在有害电解液中的情况。因此，即使在高荷电态下长时间电解液暴露后，CSG-NCAB87仍保持其原始微观结构。即使在45°C的高温下，该材料也显示出较高的循环稳定性。此外，当正极以3.0 C的高倍率（1800次循环后为76.2%）充电时，CSG-NCAB87的容量保持率显著提高，因为快速充电减少了高荷电态下的电解液暴露时间。CSG-NCA88和CSG-NCAB87正极的容量衰减曲线表明，正极退化的程度取决于高荷电态下的电解液暴露时间，微观结构改善可以抑制电解液暴露时间的有害影响。

Been Namkoong et al, High-Energy Ni-Rich Cathode Materials for Long-Range and Long-Life Electric Vehicles, Advanced Energy Materials, 2022

DOI: 10.1002/aenm.202200615

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202200615

7. AEM: 高倍率长寿命水性锌离子电池硫化铜负极中硫空位和异质界面协同工程

水溶液锌离子电池被视为大规模储能器件的有力候选，但是金属锌负极的界面副反应和循环寿命不佳导致其实际应用受到影响。近日，中国科学院上海应用物理研究所Xingtai Zhou 和Daming Zhu等巧妙地设计了一种CuS_1-X@聚苯胺材料并将其用作转化型无锌负极，其中适当的S空位和聚苯胺异质界面对于改善倍率性能和循环稳定性具有十分显著的作用。

本文要点：

1）研究人员认为CuS_1–x@PANI负极具有一石三鸟的功能：首先负极材料中的S空位能够增加表面活性位点从而强化对Zn²⁺的存储；其次聚苯胺异质界面具有很高的离子电导率，同时又可以缓冲体积膨胀并保持复合结构在长期循环过程中的结构稳定性；第三，上述两者的结合会调节Zn²⁺在复合结构上的吸附能从而显著改善离子反应动力学；

2）研究人员通过原位中子X射线衍射、中子XAS、高分辨透射电镜等手段证实了CuS_1–x@PANI//Zn全电池工作过程中独特的晶态-非晶转变和高度可逆的转化反应机制。在100mA/g的电流密度下该电池可逆容量高达215mAh/g且能够稳定循环1000周。

Qi Lei et al, Synergistic Engineering of Sulfur Vacancies and Heterointerfaces in Copper Sulfide Anodes for Aqueous Zn-Ion Batteries with Fast Diffusion Kinetics and an Ultralong Lifespan, Advanced Energy Materials,2022

DOI: 10.1002/aenm.202200547

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202200547

8. AEM：18.5%效率的可印刷低温碳电极钙钛矿太阳能电池

界面工程和钝化触点是实现光伏器件最高效率的关键因素。虽然用于无空穴传输材料 (HTM) 的钙钛矿太阳能电池 (PSC) 的印刷碳-石墨背电极由于加工成本低和非凡的稳定性而吸引着 PSC 的快速商业化，但迄今为止，该器件架构在背电极界面处遭受严重的性能损失。洛桑联邦理工学院Hobeom Kim和弗劳恩霍夫太阳能系统研究所Lukas Wagner等人引入了二维钙钛矿钝化层作为该界面处的电子阻挡层 (EBL)，以显著降低界面复合损失。

本文要点：

1）二维钙钛矿EBL的形成通过X射线衍射、光电子能谱和先进的光谱分辨光致发光显微成像技术得到证实。通过电化学阻抗谱和J_SC-V_OC测量来量化降低的损耗，从而提高填充因子和V_OC。

2）这使得使用2D钙钛矿作为EBL的无HTM PSC 的效率达到18.5%的最高报告之一，并显著提高了器件稳定性。

Zouhair, S., et al, Employing 2D-Perovskite as an Electron Blocking Layer in Highly Efficient (18.5%) Perovskite Solar Cells with Printable Low Temperature Carbon Electrode. Adv. Energy Mater. 2022, 2200837. 

DOI：10.1002/aenm.202200837

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202200837

9. AEM: 均匀混溶富勒烯诱导钙钛矿薄膜中的垂直梯度取向的高效太阳能电池

基于富勒烯的 n 型电荷收集材料已成为高性能钙钛矿太阳能电池的解决方案。然而，它们在钙钛矿太阳能电池中的应用受限于器件结构，并且由于富勒烯物质与极性溶剂不混溶，因此仅将少量富勒烯添加剂引入到器件系统中。为了克服这个问题，合成了三甘醇单甲醚链连接的富勒烯衍生物，并将其应用于普通型钙钛矿太阳能电池。新合成的富勒烯在极性溶剂中表现出优异的溶解性。成均馆大学Il Jeon和韩国高丽大学Han Young Woo等人提出了一种将混溶富勒烯引入钙钛矿器件并诱导有利垂直梯度的新方法。

本文要点：

1）在电子传输层上形成外涂层并等待几分钟，富勒烯衍生物逐渐渗透到富勒烯掺杂的钙钛矿活性薄膜中。通过结合直接混合、外涂和等待技术制造钙钛矿太阳能电池，实现了23.34%的高的器件效率。

2)  高性能归因于具有垂直梯度的富勒烯添加剂有效地钝化了钙钛矿缺陷位点，并且外涂层增强了电荷转移。器件性能通过国家实验室认证，是富勒烯添加剂钙钛矿太阳能电池中效率最高的。

Kim, K., Wu, Z., Han, J., Ma, Y., Lee, S., Jung, S.-K., Lee, J.-W., Woo, H. Y., Jeon, I., Homogeneously Miscible Fullerene inducing Vertical Gradient in Perovskite Thin-Film toward Highly Efficient Solar Cells. Adv. Energy Mater. 2022, 2200877.

DOI：10.1002/aenm.202200877

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202200877

10. ACS Nano：用于纳米尺度可调谐细胞器特异性成像和动态实现的阳离子AIE发光原

实现具有超高分辨率的细胞器特异性成像和动态示踪对于了解它们的生物功能而言至关重要，但这仍然是一个很大的挑战。香港中文大学（深圳）唐本忠院士、西安交通大学孟令杰教授和党东锋副教授提出了一种利用阴离子π⁺相互作用构建聚集诱导发光原(AIEgen，DTPAP-P)的策略，该策略不仅限制了DTPAP-P分子内的运动，还阻断了它们之间的强π-π相互作用。

本文要点：

1）DTPAP-P具有较高的光致发光量子产率(PLQY为35.04%)、良好的光稳定性和生物相容性，其在超分辨成像(SRI)领域具有很好的应用前景。研究发现，阳离子DTPAP-P可以根据细胞状态特异性地靶向线粒体或细胞核，从而在纳米尺度上实现可调的细胞器特异性成像。在活细胞中，实验可通过STED纳米显微镜以获得超高分辨率的线粒体特异性成像和动态监测(裂变和融合)，其全宽半最大值(fwhm)值仅为165 nm，是共焦显微镜的半宽宽值(1028 nm)的六分之一。

2）在光激活(405 nm)下，AIEgen可在固定细胞中发生了从线粒体到细胞核的迁移过程，进而实现核靶向超分辨率成像(fwhm= 184 nm)。综上所述，该研究通过STED纳米显微镜技术和AIEgen在高分辨率下实现了可调节的细胞器特异性成像和动态示踪，从而为进一步了解细胞器的功能和其在生物研究中的作用提供了一种有效的新方法。

Yanzi Xu. et al. Aggregation-Induced Emission (AIE) in Superresolution Imaging: Cationic AIE Luminogens (AIEgens) for Tunable Organelle-Specific Imaging and Dynamic Tracking in Nanometer Scale. ACS Nano. 2022

DOI: 10.1021/acsnano.1c11125

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c11125

11. ACS Nano：白蛋白包裹的AIE聚集体用于实现光增强的膀胱癌化疗

基于顺铂的新辅助化疗(NAC)在联合手术切除以预防膀胱癌的发展和复发等方面起着关键作用。然而，NAC的剂量依赖性毒副作用仍然是一个亟需解决的重大挑战。为了解决这一问题，香港中文大学（深圳）唐本忠院士、苏州大学附属第一医院侯建全教授、Weijie Zhang和华南理工大学王志明研究员开发了一种基于AIEgen（BITT）的光增强癌症化疗(PECC)策略。

本文要点：

1）实验通过将修饰有顺铂(IV)前药的白蛋白基纳米载体与BITT结合而构建了多功能的BITT@BSA DSP纳米粒子(NPs)，其具有近红外荧光成像(NIR FLI)性能，并能够通过光动力治疗(PDT)和光热治疗(PTT)以表现出良好的光增强特性。体外实验结果表明，BITT@BSA DSP NPs可被膀胱癌细胞有效摄取，并在还原酶作用下还原释放Pt(II)，产生化疗效果。

2）体内外的实验结果表明，结合NIR FL成像的PECC可有效提高膀胱癌对顺铂化疗的敏感性，且副作用很低。综上所述，这项工作能够为提高多种癌症对化疗药物的敏感性和实现对耐药癌症的有效治疗提供一个新的策略。

Keke Ding. et al. Photo-Enhanced Chemotherapy Performance in Bladder Cancer Treatment via Albumin Coated AIE Aggregates. ACS Nano. 2022

DOI: 10.1021/acsnano.1c10770

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c10770

12. ACS Nano：碱性介质中的电催化氢氧化：从机理到催化剂设计

阴离子交换膜燃料电池（AEMFC）作为零碳排放的替代技术，能克服使用质子交换膜燃料电池时对稀缺和昂贵的铂基催化剂的依赖。许多不含贵金属的催化剂已经被开发出来，它们对AEMFC中的阴极氧还原反应具有良好的催化性能。然而，用于氢氧化反应（HOR）的阳极催化剂仍然依赖贵金属材料。由于HOR在碱性介质中的反应动力学比在酸性介质中低2−3个数量级，因此，无论是提高贵金属催化剂的性能，还是开发高性能的不含贵金属的催化剂都是一大挑战。此外，碱性HOR的机理尚不清楚，仍存在争议，这进一步阻碍了电催化剂的设计。基于此，北京理工大学王璐和中科院化学研究所胡劲松、万立骏院士等人对碱性介质中的电催化氢氧化进行了综述。

本文要点：

1）本文首先介绍了基于不同活度指标的碱性HOR的主流理论，即氢键结合能理论和双官能理论，然后总结了应用上述理论设计的HOR催化剂的原理和最新进展。接下来讨论了提高HOR催化剂抗氧化能力的策略和最新进展。

2）此外，研究者进一步强调了将计算模型与真实催化剂结构和电极/电解液界面相关联的重要性。最后指出了碱性HOR机理中存在的争议，以及该领域面临的挑战和可能的研究方向。

Ze-Cheng Yao. et al. Electrocatalytic Hydrogen Oxidation in Alkaline Media: From Mechanistic Insights to Catalyst Design. ACS Nano. 2022

DOI：10.1021/acsnano.2c00641

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c00641