1. Nature Photon.：宽带隙钙钛矿的缺陷工程用于高效钙钛矿-硅串联太阳能电池

宽带隙（WBG）混合卤化物钙钛矿有望实现高效的串联太阳能电池，但目前开路电压损失较大，机理尚不清楚。北卡罗来纳大学教堂山分校黄劲松等人研究表明具有碘化物-溴化物成分的 WBG 钙钛矿具有由碘化物间隙诱导的深陷阱浓度增加，这限制了WBG钙钛矿电池的性能。

本文要点：

1）研究人员使用三溴化物离子来抑制碘化物间隙的形成，从而减少刮涂制备Cs_0.1FA_0.2MA_0.7Pb(I_0.85Br_0.15)₃ WBG钙钛矿薄膜中的电荷复合。 

2）1 µm 厚的不透明WBG钙钛矿太阳能电池的效率为21.9%，开路电压损失为0.40 V，填充因子为83%。使用这种钙钛矿的性能最佳的单片钙钛矿-硅串联电池的效率达到 28.6%。

3）三溴化物的添加还抑制了WBG 钙钛矿中的光诱导相分离，从而提高了器件的稳定性。封装的串联电池在运行550 小时后可保持93%的初始效率。

Yang, G., Ni, Z., Yu, Z.J. et al. Defect engineering in wide-bandgap perovskites for efficient perovskite–silicon tandem solar cells. Nat. Photon. (2022). 

DOI：10.1038/s41566-022-01033-8

https://www.nature.com/articles/s41566-022-01033-8

2. Nature Photon.：钙钛矿单晶的协同应变工程用于高稳定和灵敏的X射线探测器

尽管三维金属卤化物钙钛矿 (ABX₃) 单晶是有前途的下一代辐射探测材料，但最先进的钙钛矿X射线探测器包括甲基铵作为A位阳离子，限制了操作稳定性。以前使用甲脒-铯合金 A 位阳离子提高稳定性的努力通常会因为陷阱密度高而牺牲检测性能。吉林大学沈亮，南昌大学姚凯以及林雪平大学高峰等人通过协同成分工程成功地解决了稳定性和检测性能之间的这种权衡，其中包括A位合金以降低陷阱密度和B位掺杂剂以释放由 A 位合金化引起的微应变。

本文要点：

1）研究人员开发了具有出色稳定性的高性能钙钛矿X射线探测器。该 X射线探测器在1 V cm^-1下表现出 (2.6 ± 0.1) × 10⁴ μC Gyair⁻¹ cm⁻²的高灵敏度和 7.09 nGyair s⁻¹的超低检测限。

2）此外，它们还具有半年以上的长期运行稳定性和高达125 °C的热稳定性。进一步证明了该钙钛矿X射线探测器在具有高质量X射线成像和监测原型的低偏置便携式应用中的前景。

Jiang, J., Xiong, M., Fan, K. et al. Synergistic strain engineering of perovskite single crystals for highly stable and sensitive X-ray detectors with low-bias imaging and monitoring. Nat. Photon. (2022).

DOI：10.1038/s41566-022-01024-9

https://www.nature.com/articles/s41566-022-01024-9

3. Nature Commun.：油水界面原位形成乳状液的海绵状全液态材料

在液体介质中打印功能化液滴的结构化网络，能够为功能目的工程化活细胞群体，并有望在从能量储存到组织工程的过程中获得巨大应用。当前的方法限于逐滴打印，或者在再现结构化材料的复杂内部特征及其与周围介质的相互作用方面面临限制。近日，卡尔加里大学Hossein Hejazi，Parisa Bazazi提出了一种简单的方法来构建稳定的二氧化硅纳米粒子分散液的液体细丝，并使用它们作为墨水来打印由液滴网络组成的全液体材料。

本文要点：

1）二氧化硅纳米颗粒通过在油水界面快速形成浓乳化区，使液体细丝的韦伯数稳定在比以前报道的液-液系统小两个数量级。实验证明打印的水相是原位乳化的，因此，由层状乳液组成的柔性壁获得了3D结构。

2）管状的打印特征有一种海绵般的质地，类似于海洋中发现的“管状海绵”的微型版本。此外，基于流体动力学和乳化动力学之间相互作用的结垢分析表明，在产生乳液时形成细丝，并在印刷过程中保持在界面上。稳定的长丝被用于打印基于液体的流体通道。

Bazazi, P., Stone, H.A. & Hejazi, S.H. Spongy all-in-liquid materials by in-situ formation of emulsions at oil-water interfaces. Nat Commun 13, 4162 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-31644-2

https://doi.org/10.1038/s41467-022-31644-2

4. Nature Commun.：纳米金属中位错攀移和晶界演化的原子尺度原位观察

非保守位错攀移在晶体材料的塑性变形和蠕变中起着独特的作用。然而，潜在的原子尺度的位错攀移机制还没有被直接的实验观察所探索。近日，上海交通大学Pan Liu，佐治亚理工学院Ting Zhu，约翰霍普金斯大学陈明伟教授报道了室温下原位应变过程中晶界(GB)位错攀移的原子尺度观察。

本文要点：

1）研究发现，刃型位错的攀移是通过位错核心中额外半个原子平面边缘处两个相邻原子柱的应力诱导重建而发生。这不同于位错攀移的传统观点，即通过破坏或构建位错核心的单个原子柱来实现。

2）蒙特卡罗模拟表明，所提出的位错攀移的原子路径在能量上是有利的。此外，原位观察还揭示了室温下通过位错攀移的GB演化，这表明了一种控制纳米结构金属的微结构和性质的方法。

Chu, S., Liu, P., Zhang, Y. et al. In situ atomic-scale observation of dislocation climb and grain boundary evolution in nanostructured metal. Nat Commun 13, 4151 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-31800-8

https://doi.org/10.1038/s41467-022-31800-8

5. Angew：用于丙烷脱氢的Pt-GaO_x催化剂的协同作用机理

金属和金属氧化物之间的协同作用可以有效地改善多相催化过程。近日，天津大学巩金龙教授为了确定Pt和Ga₂O₃对H₂共进料的丙烷脱氢（PDH）的协同作用，研究了不同Pt负载量改性的Ga₂O₃催化剂。

本文要点：

1）研究人员利用高角环形暗场扫描电子显微镜（AC-HAADF-STEM）、准原位X射线光电子能谱（准原位XPS）、D2程序升温表面反应（D2-TPSR）和原位漫反射红外傅里叶变换光谱（原位DRIFTS）等测试手段，研究了Pt-Ga₂O₃的表面结构和镓氢化物/氢氧化物物种。此外，还讨论了Pt的内在作用及其对镓氧化物的影响。在Pt修饰的氧化镓催化剂上，镓氢化物（Ga^δ+-H）是Pt-Ga₂O₃实现协同作用的关键物种。

2）实验结果表明，含0.03 wt%Pt的Pt-GaO_x催化剂用于PDH的相对丙烯生成率超过各组分贡献之和的25%。

原位条件下的表面物种分析可以建立催化活性与表面物种之间的关系，为探索金属氧化物催化剂的催化机理提供了一条很有前途的途径。

Tingting Zhang, et al, Synergistic Mechanism of Platinum-GaO_x Catalysts for Propane Dehydrogenation, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202201453

https://doi.org/10.1002/anie.202201453

6. Angew：用于快速和稳健的有机溶剂纳滤的三维共价有机骨架膜的设计

有机溶剂纳滤(OSN)在石油化工和制药行业中的地位日益重要，因此对膜性能的要求也越来越高。近日，南京工业大学汪勇教授报道了先进的OSN工艺，通过界面渐变结晶设计三维共价有机骨架(3D COF)膜。

本文要点：

1）纳米孔载体起到了慢化剂的作用，可以使3D COF膜结晶。3D COF具有亚纳米和防膨胀通道，对具有异常高和稳定的甲醇渗透率的精细目标提供了敏锐的选择性。

2）所合成的膜对高浓度进料和长达1000小时的长时间运行表现出了良好的稳定性。此外，研究人员还证明了该膜在从有机液体中提纯活性药物成分方面具有良好的实用性。

这项工作揭示了独特的3D COFs在生产工业应用的出色OSN膜方面的巨大潜力。

Xiansong Shi, et al, Design of Three-Dimensional Covalent Organic Framework Membranes for Fast and Robust Organic Solvent Nanofiltration, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202207559

https://doi.org/10.1002/anie.202207559

7. Angew：pH驱动的小分子纳米转换器可劫持溶酶体并克服自噬诱导的癌症耐药

在体内实现超分子结构的智能转化是癌症纳米医学领域中一个重要策略，其通常由特定的肽序列所实现。山东大学Zhao Ma和加州大学戴维斯分校李源培教授开发了一种靶向溶酶体的小分子偶联物PBC，其能够在生理pH值条件下自组装成纳米颗粒，并在肿瘤细胞的溶酶体中巧妙地转化为纳米纤维。

本文要点：

1）研究表明，由于这种转化能够导致溶酶体功能障碍、自噬抑制和细胞质空泡化，因此PBC可作为一种单一疗法以产生独特的抗癌活性。

2）此外， PBC也能够被光激活，进而对溶酶体产生显著的光毒性，并且其在克服传统光疗所经常面临的自噬诱导的治疗耐药性方面具有巨大的优势。实验结果表明，这一改进的光疗策略能够实现对口腔癌异种移植模型的完全治愈。综上所述，该研究工作为构建具有生物医学活性的非多肽纳米转换器提供了新的范式。

Zhao Ma. et al. A pH-Driven Small-Molecule Nanotransformer Hijacks Lysosomes and Overcomes Autophagy-Induced Resistance in Cancer. Angewandte Chemie International Edition. 2022

DOI: 10.1002/anie.202204567

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202204567

8. Angew：无定形磷酸锰固液界面配位实现高容量铵离子电池

NH₄⁺离子是一种具有前景的溶液电池电荷载流子，但是目前人们发现大部分NH₄⁺主体材料面临着容量较低的局限。有鉴于此，东北大学刘晓霞、宋禹等报道发展了一种磷酸锰（MP-20）用于存储NH₄⁺离子，MP-20在醋酸铵电解液中实现了299.6 mAh g^-1的高容量，与其他报道材料相比，其展示了更高的性能，作者通过光谱表征发现一种新型NH₄⁺/H⁺共插入机理。

本文要点：

1）作者发现非常奇特的一点，NH₄AC电解液在增强容量现象起到非常重要的作用，实验和理论计算结果发现乙酸离子能够与Mn原子形成配位键，因此调节Mn原子的电子结构和与O原子的配位，因此促进NH₄⁺的存储能力。

2）这项研究发展了一种新型NH₄⁺材料，而且发现电解液和电极之间的配位在溶液相NH₄⁺电池中起到重要作用。

Duo Yang, et al, Solid-Liquid Interfacial Coordination Chemistry Enables High-Capacity Ammonium Storage in Amorphous Manganese Phosphate, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202207711

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202207711

9. AM：光激活沉默型细胞外囊泡(PASEV)用于增敏癌症免疫治疗

免疫疗法在对抗恶性肿瘤方面表现出了重要的应用潜力。然而，肿瘤微环境(TME)所存在的免疫浸润不足和免疫原性差等特性往往会极大地降低患者对免疫疗法的反应率。有鉴于此，北京理工大学黄渊余教授和国家纳米科学中心梁兴杰研究员开发了一种光激活沉默型细胞外囊泡(PASEV)，并将其用于增敏癌症免疫治疗。

本文要点：

1）PAK4是一种新发现的、与免疫排斥相关的肿瘤细胞固有“守卫”。实验将对抗PAK4的siRNA (siPAK4)与对光激活活性氧(ROS)敏感的聚合物组装在一起，构建了纳米复合物内核，并进一步利用M1巨噬细胞的胞外囊泡对其进行“伪装”。

2）PASEV不仅能够作为封装PAK4、实现肿瘤内PAK4积累和对ROS响应释放PAK4的载体，实现对PAK4的有效沉默，而且还可以通过免疫原性光学治疗改变肿瘤微环境(TME)，从而同时促进肿瘤内浸润和免疫激活。实验结果表明，该联合免疫疗法能够产生强大的抗癌免疫效果，从而显著地对抗癌症。综上所述，该研究工作能够为同时促进肿瘤内浸润和免疫激活以增敏癌症免疫治疗提供一条新的途径。

Mei Lu. et al. Photo-activatable Silencing Extracellular Vesicle (PASEV) Sensitizes Cancer Immunotherapy. Advanced Materials. 2022

DOI: 10.1002/adma.202204765

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202204765

10. AM综述：基于多功能纤维的智能健康代理

华中科技大学陶光明教授对基于多功能纤维的智能型健康代理相关研究进行了综述。

本文要点：

1）在健康领域中，可穿戴设备的应用正在向数字化和智能化的方向发展。然而，目前以人类健康为核心的智能设备仍存在感知能力弱、干扰程度高和交互不友好等缺点。研究表明，基于多功能纤维的智能健康代理具有自主性、主动性、智能化和可感知性等优势，能够被用于健康服务。

2）作者在文中根据医学领域和日常生活对医疗保健的需求，从材料科学、医学和计算机科学等角度总结了智能型代理在健康监测、治疗、保护和微创手术等四个方面的应用。智能健康代理的功能是通过将多功能纤维作为传感单元，以人工智能技术作为认知引擎来实现的。随后，作者对纤维材料的结构，特点和性能以及分析系统和算法进行了回顾，并讨论了该领域所面临的挑战及其在医疗保健等医学领域中的发展前景。作者认为，智能型健康代理有望进一步加速实现精准医疗和主动健康管理。

Min Chen. et al. Multifunctional Fiber-Enabled Intelligent Health Agents. Advanced Materials. 2022

DOI: 10.1002/adma.202200985

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202200985

11. AM：三维水凝胶蒸发实现突破性的高性能太阳能高浓度盐水脱盐

将大量的水传递到材料的表面/界面是一种广泛使用的解决太阳能界面脱盐过程中界面盐累积现象的策略，但是水的传输和热量的传导通常是相互关联的过程，导致器件需要在热量的局部化与耐盐性之间进行权衡。有鉴于此，吉林大学郑伟涛、胡超权、清华大学曲良体、武汉大学陈云等报道首次制备了一种3D水凝胶蒸发材料，解决热量局部化和耐盐性之间的权衡，实现了迄今为止相关报道最好的高浓度盐水太阳能蒸发脱盐性能。

本文要点：

1）通过实验和数值模拟，发现其独特的垂直通道和热辐射结构、多孔孔壁结构多级结构，因此实现了较强的自盐放电（strong self-salt-discharge）和较低的纵向导热系数，实现了性能的突破进展，在一个太阳光照射条件的蒸发速率高达3.53 kg m^-2 h^-1，能够实现连续8 h持续的蒸发，性能达到目前报道的最好结果。

2）这项工作展示了新型多级微结构，而且为设计下一代具有高性能和耐盐能力的 新型太阳能蒸发器件提供机会。

Xinghang Liu, et al, 3D Hydrogel Evaporator with Vertical Radiant Vessels Breaking the Trade-Off Between Thermal Localization and Salt Resistance for Solar Desalination of High-Salinity, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202203137

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202203137

12. ACS Nano：天然蛋白质添加剂在锌金属负极上原位构建保护膜助力高性能锌离子电池

由于水性电解质的固有安全性和锌金属阳极的诱人优势，包括丰富的资源、低毒性、高理论容量和低氧化还原电位，可充电水系锌离子电池已引起广泛关注，并被视为锂离子电池的重要补充。而在水系电解液中，水分子的强活性在锌负极上引起一系列寄生副反应。近日，悉尼科技大学汪国秀教授，郑州大学Xiaolong Shi，Jing Xu报道了将丝素蛋白（SF）作为锌离子电池的多功能电解液添加剂。

本文要点：

1）研究发现，SF分子在水电解质中从α-螺旋到无规卷曲的二级结构转变，使其打破自由水分子间的氢键网络，参与Zn²⁺离子的溶剂化结构。此外，研究发现，从[Zn(H₂O)₄(SF)]²⁺溶剂化鞘释放的SF分子似乎逐渐吸附在Zn负极的表面上，并原位形成一种水稳定的和自修复的保护膜。

2）这种SF基保护膜不仅表现出强烈的Zn²⁺离子亲和力以促进均匀的Zn沉积，而且具有良好的绝缘行为以抑制寄生反应。得益于这些多功能优势，Zn||Zn对称电池在含SF的ZnSO₄电解液中的循环寿命达到1600 h以上。此外，通过采用钒酸钾阴极，全电池在3 A g^-1下1000次循环中表现出优异的循环稳定性。由天然蛋白质分子在锌负极上原位构建保护膜提供了获得用于锌离子电池的高性能锌金属负极的有效策略。

Jing Xu, et al, In Situ Construction of Protective Films on Zn Metal Anodes via Natural Protein Additives Enabling High-Performance Zinc Ion Batteries, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c05285

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c05285