1. Nature Mater.：二维磁性半导体中磁序与电荷传输的耦合

具有可调电传输特性的半导体和具有可调自旋构型的磁体构成了许多信息技术的基础。一个长期存在的挑战是实现整合和连接这两种不同特性的材料。二维 (2D) 材料提供了实现这一概念的平台，但已知的二维磁性半导体在其磁相中是电绝缘的。近日，哥伦比亚大学Xavier Roy，Cory R. Dean等证明了二维半导体CrSBr磁相内的可调电子传输，并揭示了其磁序和电荷传输之间的强耦合。

本文要点：

1）每个CrSBr层由两个融合在一起的弯曲的CrS矩形平面组成，两个表面都被Br原子覆盖。CrSBr层沿c轴堆叠产生正交结构，具有Pmmn空间群。

2）热容量和磁化率测量表明，在特征温度(T_c = 160 K)下，Néel温度(T_N = 132 K)上，顺磁到反铁磁相变包括巨大层内顺磁相关性。在T_N以下，CrSBr层以铁磁方式排列，自旋沿 b 轴取向，并沿堆叠方向以反铁磁方式排列。

3）CrSBr 晶体可以机械剥离，二次谐波产生研究证实，体磁结构持续到顺磁单层和反铁磁双层。

Evan J. Telford, et al. Coupling between magnetic order and charge transport in a two-dimensional magnetic semiconductor. Nat. Mater., 2022

DOI: 10.1038/s41563-022-01245-x

https://www.nature.com/articles/s41563-022-01245-x

2. Chem. Soc. Rev.：有机光敏剂用于抗微生物光学治疗

梨花女子大学Juyoung Yoon和香港中文大学（深圳）唐本忠院士对有机光敏剂在抗微生物光学治疗领域中的应用进行了综述。

本文要点：

1）微生物感染性疾病，特别是由新型和耐抗生素的病原微生物引起的疾病，已成为全球人类健康所面临的重大威胁。光疗作为一种非抗生素的治疗方法，因其具有时空选择性、无创性、副作用小和抗菌谱广等优点而发展成为一种重要的微生物感染治疗方法。虽然基于有机光敏剂的抗微生物光学治疗在过去的十年内被已被广泛地研究，但目前还没有关于这个主题的综述文章。对这一领域的最新研究进展进行总结也具有非常重要的现实意义。

2）作者在文中综述了光学治疗的概念和意义，并对新型有机光敏剂和相关的设计策略在对抗微生物感染方面的应用进行了总结；此外，作者也对于抗微生物有机光敏剂的具体案例，包括抗菌光敏剂，抗病毒光敏剂和抗真菌光敏剂等进行了介绍；最后，作者对基于有机光敏剂的光学治疗在抗微生物临床应用中面临的挑战和未来的发展方向进行了讨论和展望。作者相信，该综述能够为开发高效光敏剂提供指导，并进一步推动抗微生物光学治疗的临床前和临床研究。

Van-Nghia Nguyen. et al. Organic photosensitizers for antimicrobial Phototherapy. Chemical Society Reviews. 2022

DOI: 10.1039/d1cs00647a

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/cs/d1cs00647a

3. AM：温和条件下用于光催化“全固氮”的氧化还原异质结

氨和硝酸盐是人类社会中最基本和最重要的原材料。迄今为止，基于哈勃−博世工艺的工业合成氨和奥斯瓦尔德工艺的工业合成硝酸盐面临着日益严峻的挑战，即高能耗、高成本和无公害气体排放。因此，开发一种替代方法来实现固氮，以克服公认的上述工艺的固有缺陷，多年来一直吸引着科学家，特别是直接从氮分子转化中同时生成氨和硝酸盐。

近日，中科大谢毅院士，ChongXiao，QunZhang设计了一种氧化还原异质结光催化体系。氧化还原异质结由还原型和氧化型半导体组成。前者具有负导带(CB)位置，后者具有较高的正价带(VB)位置。

本文要点：

1）作为一种典型的还原型光催化剂，CdS具有负的CB位，激发的光电子具有很强的还原能力，而WO₃具有高度的正VB位，这使得光生空穴具有很强的氧化能力。利用连续离子层吸附与反应(SILAR)的方法，研究人员成功地在WO₃和CdS之间建立了紧密的界面和内置的电场。

2）在WO₃/CdS异质结内电场的辅助下，通过载流子的迁移，研究人员发现了界面电荷再分布(ICR)现象。在激发态，这种内电场和库仑引力为光生载流子的分离和迁移提供了驱动力。

3）强还原光电子和氧化光生空穴分别积累在CdS和WO₃组分中。光催化“整体固氮”反应将在不同的氧化还原位进行，并在温和的条件下将氮气分子同步转化为氨和硝酸盐产物。实验结果显示，氨产率达到了35.8 μmol h^-1 g^-1，同时被空穴诱导氧化偶联过程氧化为硝酸盐产物，产率为14.2 μmol h^-1 g^-1。

本工作为实现温和条件下的人工固氮提供了新的思路和前景。

Pengfei Xia, Designing a redox heterojunction for photocatalytic“overall nitrogen fixation” under mild conditions, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202200563

https://doi.org/10.1002/adma.202200563

4. AM: 类蛋白质纳米凝胶用于纺制分层结构人造蜘蛛丝

蜘蛛拉丝是从水溶液中的可溶性、β-折叠交联的蜘蛛蛋白纺成的。这种蜘蛛丝具有强度和韧性的完美结合，这源于包含β-折叠交联点、螺旋纳米组装体、刚性鞘和软核的分层结构。

受蜘蛛蛋白结构和蜘蛛纺丝工艺的启发，南开大学刘遵峰、周湘和东华大学朱美芳院士等人制备了一种可溶的交联纳米凝胶，并拉制了具有蜘蛛丝状分层结构的纺丝交联纤维，其中包含交联、排列的纳米组装体和鞘芯结构。

本文要点：

1）在纳米凝胶溶液中引入成核种子，并在纳米凝胶纤维中应用预拉伸和螺旋结构，进一步调整聚合物链的排列和组装，提高断裂强度 (1.27 GPa) 和韧性 (383 MJ m^-3)，使其接近那些最好的拉丝。

2）理论建模为纤维的纺丝能力与纳米凝胶尺寸的关系提供了理解。这项工作为坚韧纤维材料的直接纺丝提供了一种新的策略。

He, W., et al, Protein-Like Nanogel for Spinning Hierarchically Structured Artificial Spider Silk. Adv. Mater. 2201843.

https://doi.org/10.1002/adma.202201843

5. AM: 多孔硬碳框架负载Bi@C纳米球实现高倍率钠离子电池负极材料

钠离子电池凭借其低成本和高原料丰度等优势而成为最具希望的新一代化学储能体系。然而其实用化进程却受到了极大的限制，其中一个重要的局限就是合金型负极材料在高倍率下容量衰减很快。近日，山东大学Shenglin Xiong等设计了一种硬碳多孔框架负载Bi@C纳米球的合金负极材料有效实现了高倍率下的稳定工作。

本文要点：

1）研究人员首先通过热分解铋基金属有机骨架纳米棒作为钠离子电池的负极材料合成了一种由碳纳米带阵列组装而成的三维骨架超结构，碳纳米带阵列上装饰有金属铋纳米球涂层碳层。由于这种独特的结构优势，该负极设计在高容量、优异的循环稳定性和超高倍率容量（高达80 A/g，容量为308.8 mAh/g）方面表现出优异的储钠性能。

2）将当前负极材料与苝-3,4,9,10-四羧酸二酐正极匹配组装成全电池后，其能量密度高达129 Wh/kg。这种前所未有的钠存储能力不仅归功于独特的混合结构，还归功于在醚类电解质中循环时负极表面产生了均匀且薄的固体电解质界面，并形成了均匀的多孔纳米结构。

Yazhan Liang et al, Integrating Bi@C Nanospheres in Porous Hard Carbon Frameworks for Ultrafast Sodium Storage, Advanced Materials, 2022

DOI: 10.1002/adma.202202673

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202202673?af=R

6. AM：共价三嗪骨架极化工程实现由分子氧和水高效光合作用合成过氧化氢

2电子氧光还原制过氧化氢 (H₂O₂) 受到其缓慢的电荷动力学的严重抑制。近日，北京理工大学Qing Han等报道了一种极化工程策略，将（硫）脲官能团接枝到共价三嗪框架（CTFs）上，促进其电荷分离/传输并增强质子转移。

本文要点：

1）实验表明，硫脲功能化的CTF(Bpt-CTF)光催化H₂O₂产率提高至3268.1 μmol h^-1 g^-1，且不需要牺牲剂或助催化剂，比未功能化的CTF (Dc-CTF)高一个数量级以上，并且在400 nm处具有8.6%的高量子效率。

2）机理研究表明，在三嗪单元形成内过氧化物和在硫脲位点形成高浓度空穴显著增强的 2 电子氧还原反应是高的光催化性能的原因。水氧化产生的 O₂ 随后被 ORR 消耗，从而提高了整体反应动力学。

该研究结果提出了一种有力的官能团介导的极化工程方法，用于开发高效的无金属聚合物基光催化剂。

Chongbei Wu, et al. Polarization Engineering of Covalent Triazine Frameworks for Highly Efficient Photosynthesis of Hydrogen Peroxide from Molecular Oxygen and Water. Adv. Mater., 2022

DOI: 10.1002/adma.202110266

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202110266

7. AEM：一种薄型Li₆PS₅Cl基超长循环全固态电池

由于硫化物的高离子电导率，基于硫化物电解质的全固态电池（ASSBs）引起了越来越多的关注。然而，对于ASSBs来说，保持高离子电导率的薄而坚固的固态硫化物电解质膜至关重要。近日，清华大学南策文院士，沈洋教授（Yang Shen）以聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-TrFE))为骨架，采用静电纺丝-渗透-热压法制备了由Li₆PS₅Cl和聚偏氟乙烯-三氟乙烯（P(VDF-TrFE)）骨架组成的柔性复合固体电解质膜。

本文要点：

1）Li₆PS₅Cl与P(VDFTrFE)的相互作用保证了复合电解质膜在室温下具有较高的锂离子电导率（1.2 mS cm^-1）和良好的机械延展性。

2）具有薄复合电解质膜、LiNbO₃包覆的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂和Li₆PS₅Cl的复合正极以及锂-铟负极的硬币型ASSB电池显示出超级循环性能，在室温下，在1.0 mA cm^–2（即1.61 C）下，经过1000次循环后容量保持率为92%，甚至在20000次循环后容量保持率仍然达到71%。此外，研究人员还制备了具有高质量负载活性材料的软包ASSB电池，以展示其在未来商业应用中的潜力和可行性。

Sijie Liu, et al, Super Long-Cycling All-Solid-State Battery with Thin Li₆PS₅Cl-Based Electrolyte, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202200660

https://doi.org/10.1002/aenm.202200660

8. AEM: “吸附-嵌入/填充”混合机制全面了解硬碳中的钠储存行为

硬碳有潜力用作钠离子电池（SIB）的高容量负极材料，然而，其钠离子储存机制，尤其是在低电位平台上的储钠机制仍然存在很大的争议。近日，武汉大学曹余良教授与方永进教授等制备了两种具有不同微结构的硬碳材料并揭示了其微结构与储钠机制之间的关系。

本文要点：

1）研究人员通过原位X射线衍射、非原位拉曼光谱、核磁共振光谱以及理论计算等手段发现硬碳材料在低电位平台区的储钠材料是由层间的嵌入和微孔的填充共同贡献的，二者具体的贡献比例取决于硬碳材料的微结构差异。

2）此外，研究人员还发现了一个电化学指标（放电曲线末端的电位拐点）来区分低电位平台区层间插层的优势和钠离子的微孔填充过程。基于这一新发现，研究人员提出了一种微观结构相关机制（“吸附-插层/填充”混合机制），以全面了解不同硬碳材料中的钠存储行为，这可能为合理设计硬碳结构作为先进钠离子电池的高性能负极材料提供深入的见解。

Xiaoyang Chen et al, An Overall Understanding of Sodium Storage Behaviors in Hard Carbons by an “Adsorption-Intercalation/Filling” Hybrid Mechanism， Advanced Energy Materials, 2022

DOI: 10.1002/aenm.202200886

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202200886?af=R

9. AEM：高效 (>9%) 无铅AgBiS₂纳米晶/有机混合太阳能电池

环保胶体纳米晶体 (NCs) 因其低成本、溶液可加工性和简单的带隙可调性而成为下一代太阳能电池的有前途的材料。最近，二硫化银铋 (AgBiS₂) 因其 6.4% 的可观功率转换效率 (PCE) 而引起了广泛关注。然而，与 AgBiS₂ NCs的带隙相比，低开路电压 (V_OC) 和AgBiS₂ NC/PTB7空穴传输层 (HTL) 界面处未优化的能级结构等问题应得到解决，以提高太阳能电池性能。韩国先进科技学院Jung-Yong Lee等人提出了一种在 AgBiS2 NC/有机混合太阳能电池中获得有效能级结构的设计策略。

本文要点：

1）通过选择PBDB-T-2F作为最高占据分子轨道能级低于PTB7的 HTL，器件的V_OC增加。

2）此外，使用四甲基碘化铵 (TMAI) 和 2-巯基乙醇 (2-ME) 生成碘化物和硫醇盐钝化的 AgBiS₂ NC 表面，从而优化 NC 的能级以实现高效的电荷提取。

3）这将PCE从3.3%提高到7.1%。此外，聚合物被替换为PBDB-T-2F:BTP-4Cl 共混物，通过互补吸收实现更高的短路电流密度。因此，制备了 PCE 为9.1%的AgBiS₂ NC基太阳能电池。

Kim, C., Kozakci, I., Kim, J., Lee, S. Y., Lee, J.-Y., Highly Efficient (>9%) Lead-Free AgBiS₂ Colloidal Nanocrystal/Organic Hybrid Solar Cells. Adv. Energy Mater. 2022, 2200262. 

DOI：10.1002/aenm.202200262

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202200262

10. AEM: 用于收集机械能和太阳能的滚动式Al/CsPbBr₃肖特基结直流摩擦纳米发电机

直流摩擦纳米发电机 (DC-TENGs) 可以直接将机械能转化为直流 (DC) 电能，在微/纳米电源等方面具有广泛的应用。中南大学阳军亮和代国章等人提出了光伏效应，这验证了在具有滚动结构而不是传统滑动结构的 DC-TENG 中可以实现摩擦光伏效应。

本文要点：

1）研究人员利用全无机钙钛矿CsPbBr₃，通过构建动态Al/CsPbBr₃肖特基结，制备了一种性能优异、能够收集机械能和太阳能的多功能 DC-TENG。

2）在光照下，输出电压和电流密度分别达到 3.69 V 和 11.46 A m^-2。此外，光照下动态Al/CsPbBr₃结的输出电流是黑暗条件下的4.7倍。

3）同时，该器件表现出优异的稳定性，循环超过10分钟后输出性能没有明显下降。此外，DC-TENG 在温度和湿度传感以及直接充电电容器方面显示出潜在应用。

4）该工作不仅实现了一种同时收集机械能和太阳能的多功能DC-TENG，而且为通过滚动模式器件结构提高工作稳定性提供了一条新途径，对于加快高性能 DC-TENG器件的开发和应用具有重要意义。

Yuan, H., Xiao, Z., Wan, J., Xiang, Y., Dai, G., Li, H., Yang, J., A Rolling-Mode Al/CsPbBr₃ Schottky Junction Direct-Current Triboelectric Nanogenerator for Harvesting Mechanical and Solar Energy. Adv. Energy Mater. 2022, 2200550. 

DOI：10.1002/aenm.202200550

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202200550

11. AFM: 揭示全聚合物光伏电池中机械性能、混溶性和薄膜微观结构之间的关系

窄带隙聚合物受体的快速发展使全聚合物太阳能电池的效率提高到17%。然而，作为全聚合物太阳能电池光电转换核心的聚合物共混膜，其力学性能的影响因素和调控因素尚未得到充分的认识，这阻碍了其在柔性和可穿戴应用方面的进展。天津大学叶龙、长春师范大学张有地等人采用了一系列表征方法，基于几种具有代表性的聚合物给体(PTzBI-Si、PTVT-T、PM6和PTQ10)和基准聚合物受体N2200，研究了共混物的力学性能、混相性和薄膜微观结构，以及进一步揭示混溶性的混溶性关系。

本文要点：

1）结果表明，不同成分的共混体系的断裂行为和弹性模量呈现不同的变化趋势，这与共混体系的分子相互作用和聚集结构有关。四种聚合物共混物的弹性模量可由大分子力学推导的不同模型较好地预测。

2）最重要的是，首次阐明了弹性模量、形态和共混物之间的相关性。通过另一种高效共混材料验证了所得关系，这将是成功制备机械性能良好、可拉伸的高效全聚合物太阳能电池的关键。

Zhou, K, et al. Unraveling the Correlations between Mechanical Properties, Miscibility, and Film Microstructure in All-Polymer Photovoltaic Cells. Adv. Funct. Mater. 2022,2201781.

DOI：10.1002/adfm.202201781

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202201781

12. AFM: 皮肤接口传感器和设备的表面润湿性

近日，中国工程院院士、湘潭大学欧阳晓平教授和宾夕法尼亚州立大学Huanyu Cheng等人对皮肤接口传感器和设备的表面润湿性进行综述。

本文要点：

1）皮肤接口传感器和设备在日常生活中的实际应用取决于表面润湿性的合理设计，以保持设备的完整性并在复杂的水合条件下实现更好的传感性能。已经实施了各种仿生策略来设计不同水合条件下所需的表面润湿性。尽管体液会对设备性能产生负面影响，但它们也为下一代可拉伸自供电设备提供了丰富的健康相关信息和持续能量。因此，表面润湿性的设计和操作对于有效控制设备表面上的液体行为以提高性能至关重要。具有工程表面润湿性的传感器和设备可以收集和分析健康生物标志物，同时受体液或周围潮湿环境的影响最小。能量收集器还受益于表面润湿性设计，以实现增强的为体内电子设备供电的性能。

2）本综述首先总结了针对皮肤接口传感器和设备的目标应用调整表面润湿性的常用方法。通过考虑现有的挑战，作者还讨论了作为未来潜在发展的一小部分的机会，这可能导致一种新的皮肤接口设备，用于数字健康和个性化医疗。

Wang, X., Liu, Y., Cheng, H., Ouyang, X., Surface Wettability for Skin-Interfaced Sensors and Devices. Adv. Funct. Mater. 2022, 2200260.

https://doi.org/10.1002/adfm.202200260