1. Nature Commun.：快充电池中锂镀的车载早期检测和缓解

快充被认为是锂离子电池加速电动汽车主流采用所需的最理想功能之一。然而，目前的电池充电协议主要包括保守的速率步骤，以避免潜在的危险锂镀及其相关的寄生反应。一种高灵敏度的车载检测方法可以在不达到锂镀区域的情况下实现电池快速充电。近日，斯坦福大学崔屹教授，Yuzhang Li展示了一种新的差压传感方法来精确检测锂镀事件。

本文要点：

1）通过实时测量电池单位电荷压力的变化(dp/dq)，并将其与锂离子嵌入负极过程中dp/dq的最大值所定义的阈值进行比较，可以高精度地检测到锂电镀在广泛生长之前的开始。

2）此外，通过将这种差压传感集成到电池管理系统(BMS)中，可以实现动态自调节充电协议，有效地消除低温(0°C)引发的锂镀，而传统的静态充电协议在相同条件下会导致灾难性的锂电镀。

研究人员认为差压传感可以作为一种早期的无损诊断方法来指导快速充电电池技术的发展。

Huang, W., Ye, Y., Chen, H. et al. Onboard early detection and mitigation of lithium plating in fast-charging batteries. Nat Commun 13, 7091 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-33486-4

https://doi.org/10.1038/s41467-022-33486-4

2. Nature Commun.：连续树脂充填和氢键协同辅助3D结构彩色打印

三维光子晶体(PC)以其独特的光学性质引起了人们的广泛关注。然而，利用3D打印胶体颗粒制作3D PC结构受到快速打印速度下组装控制的限制。近日，中科院化学研究所宋延林研究员，吴磊副研究员使用氢键辅助胶体油墨的连续数字光处理(DLP)3D打印策略来制造组装良好的3D PC结构。

本文要点：

1）研究发现，胶体粒子在紫外光固化体系中的稳定分散，由于氢键的作用和连续固化方式产生的吸力共同作用，实现了宏观印刷和微观粒子的同时组装，赋予了体积颜色特性。

2）通过控制颗粒直径和打印速度，可以很好地调节结构颜色，从而获得各种具有所需结构颜色分布和光学导光性能的复杂三维结构。

3）这种3D色彩构建方式在定制首饰配饰、装饰和光学器件准备方面显示出巨大的潜力，并将创新结构色彩的发展。

Zhang, Y., Zhang, L., Zhang, C. et al. Continuous resin refilling and hydrogen bond synergistically assisted 3D structural color printing. Nat Commun 13, 7095 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-34866-6

https://doi.org/10.1038/s41467-022-34866-6

3. Nature Commun.：用于高性能溶液处理氧化物晶体管的叠氮化有机-无机混合介质配体

由于物联网技术的全球发展，人们对具有低待机功耗的基于金属氧化物半导体的电路，特别是能够低成本溶液处理的薄膜晶体管（TFT）材料的兴趣迅速增加。在几种可溶液加工的半导体中，金属氧化物被认为是用于TFT的最成功的材料平台，主要是因为它们的高电荷载流子迁移率和操作稳定性。近日，浦项科技大学Dae Sung Chung提出了一种高效的有机-无机混合介电层交联策略，使用叠氮官能化的乙酰丙酮化物，将无机颗粒共价连接到聚合物上，实现有机和无机内含物的高效内部和内部交联，产生致密且无缺陷的薄膜形态。

本文要点：

1）根据优化的工艺条件，研究人员获得了超过4.0 MV cm^-1的优异介电强度、约14的高介电常数和38 mN m^-1的低表面能。

2）研究人员展示了异常高性能、无迟滞的n型溶液处理氧化物晶体管的制造，该晶体管包含In₂O₃/ZnO双层作为有源沟道，电子迁移率超过50 cm² V^-1s^-1，开/关比约为10⁷，亚阈值摆幅为108 mV dec^-1，偏置应力稳定性高。

3）根据与温度相关的I-V分析结合电荷传输机制分析，研究人员证明了所提出的混合电介质层在场效应条件下为In₂O₃/ZnO双层提供了渗滤限制的电荷传输。

Lee, J., Hassan, S.Z., Lee, S. et al. Azide-functionalized ligand enabling organic–inorganic hybrid dielectric for high-performance solution-processed oxide transistors. Nat Commun 13, 7021 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-34772-x

https://doi.org/10.1038/s41467-022-34772-x

4. Nature Commun.：不易察觉、可设计且可升级的编织电子线

柔性传感器、友好界面和智能识别是新型人机交互研究和智能设备开发的重要内容。然而，在设计以用户为中心、具有自然、方便和高效界面的智能设备时，仍然会遇到重大挑战。近日，受基于纺织品的柔性电子传感器特性的启发，华中科技大学陶光明教授报道了一种低成本、自动化制造的编织电子线，以实现不可感知、可设计和可扩展的用户界面。

本文要点：

1）该编织电子线为小型化形式，适合与生活中的各种场合集成。为了实现高精度交互，设计了多特征融合算法来识别在单根编织电子线上执行的不同位置、不同接触区域和不同运动的手势。

2）识别出的动作结果反馈给各种交互终端，显示出线绳形式和应用的多样性。这种编织电子线具有用户友好性、优异的耐用性和丰富的交互方式，将极大地促进未来人机一体化的发展。

Chen, M., Ouyang, J., Jian, A. et al. Imperceptible, designable, and scalable braided electronic cord. Nat Commun 13, 7097 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-34918-x

https://doi.org/10.1038/s41467-022-34918-x

5. Nature Commun.：转换纳米沉淀物以抵抗高强度铝合金中的氢脆

众所周知，氢使高强度铝合金急剧脆化，这严重阻碍了人们在航空航天和运输工业中开发超强部件的研究。而理解和利用氢与铝合金中的核心强化元素(尤其是纳米沉淀物)的相互作用，对于打破这一瓶颈至关重要。近日，九州大学Yafei Wang，Bhupendra Sharma，Yuan tao Xu发现，铝合金的氢脆可以通过将纳米沉淀物从η相转变为T相而大大抑制，而不改变整体化学成分。

本文要点：

1）研究发现，T相强烈地捕获氢并阻止氢辅助的裂纹生长，裂纹的面积分数减少了60%以上。

2）T相诱导的缺陷和界面处氢浓度的降低促进了裂纹的扩展，这是抑制氢脆的主要原因。因此，将沉淀物转化为强氢陷阱被证明是铝合金氢脆的潜在缓解策略。

Wang, Y., Sharma, B., Xu, Y. et al. Switching nanoprecipitates to resist hydrogen embrittlement in high-strength aluminum alloys. Nat Commun 13, 6860 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-34628-4

https://doi.org/10.1038/s41467-022-34628-4

6. Nature Commun.： 二氧化铈上Pt单原子的微调局部配位环境控制催化反应性

构建具有微调配位环境的单原子催化剂可能是实现令人满意的催化性能的有前途的策略。近日，中佛罗里达大学Fudong Liu通过简单的煅烧温度控制策略，成功制备了具有精确控制配位环境的CeO₂负载的Pt单原子催化剂。

本文要点：

1）实验和理论分析表明，在550 ℃制备的Pt₁/CeO₂（Pt/CeO₂-550）上的Pt单原子主要位于CeO₂的边缘位置，Pt–O配位数为ca.5，而在800 ℃制备的那些（Pt/CeO₂-800）主要位于CeO₂平台上扭曲的Ce取代位点，Pt-O配位数为ca.4

2）Pt/CeO₂-550和Pt/CeO₂-800具有不同的Pt₁-CeO₂配位环境，由于它们在反应物活化和H₂O脱附方面的不同作用，在CO氧化和NH₃氧化中表现出相反的活性趋势，表明Pt单原子催化剂在不同目标反应中的催化性能可以通过优化它们的局部配位结构而最大化。

Tan, W., Xie, S., Le, D. et al. Fine-tuned local coordination environment of Pt single atoms on ceria controls catalytic reactivity. Nat Commun 13, 7070 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-34797-2

https://doi.org/10.1038/s41467-022-34797-2

7. Chem：硅质沸石中锚定的钴用于催化乙烷脱氢

乙烷催化脱氢(EDH)是利用页岩气生产乙烯的一种很有前途的方法，但目前的工艺大多表现出乙烯时空产率低于1.5 Kg_C2H4 Kg_cat^-1 h^-1，这是因为在非氧化路线中催化剂活性不足。近日，浙江大学王亮，中科院大连化物所Jianping Xiao，上海交通大学Xi Liu通过机械辅助自发分散方法将钴物种铆接到硅质沸石中，开发出一种含钴沸石催化剂（Co/S-1），从而克服了这些问题。

本文要点：

1）沸石晶体中分离的钴物种对EDH特别有活性，在快速乙烷进料下，表现出接近未稀释乙烷脱氢的热力学极限的转化率。在863 K时，乙烯的时空产率可高达13.4 Kg_C2H4 Kg_cat^-1 h^-1，这创下了非氧化EDH的记录，显著优于以前测试的所有催化剂。

2）更重要的是，沸石调节的钴物种削弱了乙烯产物的吸附，加速了产物逸出以避免深度脱氢或裂化形成焦炭。

Liu et al., Rivet of cobalt in siliceous zeolite for catalytic ethane dehydrogenation, Chem (2022)

DOI：10.1016/j.chempr.2022.10.026

https://doi.org/10.1016/j.chempr.2022.10.026

8. Chem：一种可在-110℃下工作的水系可充电锌-空气电池

以金属锌和空气为电极的碱性水电解质基锌-空气电池（ZABs）用于大规模能量转换系统，已经引起了人们的极大关注。然而，电解质水溶液的冰冻和电催化剂的催化性能的衰减严重阻碍了ZABs的超低温运行性能。近日，香港城市大学支春义教授，Jun Fan通过实验和理论研究发现，随着氢氧化钾浓度(C_KOH)的增加，氢氧化钾的凝固点先降低，这是由于氢氧化钾的断裂造成的，而随着C_KOH的进一步增加，凝固点又升高，这是由增强的离子相互作用决定的。

本文要点：

1）所制备的电解质的最低凝固点可降至-120 °C ( 8 M的C_KOH)，在-110 °C下仍然表现出35 mS cm^-1的高离子电导率。

2）此外，研究人员开发了一种高效的Fe-Co-N多孔碳电催化剂（FeCo-PC ）,用于超低温下的ORR和OER应用，并研究了开发的电催化剂与商业Pt/C和IrO₂相比的温度依赖性催化性能。开发的FeCo-PC在超低温下保持了优越的催化性能，这归因于FeCo-PC固有的高表面积以及低温下增强的电子导电性。

3）得益于开发的电解质和催化剂，制造的ZAB在低至-110 °C获得前所未有的电池性能，在-70 °C下的最大功率密度为61.3 mW cm^-2，容量为627.9 mAh g^-1，循环稳定性约为140 h。

Chen et al., Aqueous rechargeable zinc air batteries operated at -110℃, Chem (2022),

DOI：10.1016/j.chempr.2022.10.028

https://doi.org/10.1016/j.chempr.2022.10.028

9. Chem：破译和调节溶剂化结构的能量学使锂金属电池的高电压化学成为可能

尽管人们已经实现了锂金属负极上的局部高浓度电解质(LHCEs)的稳定性，但是对其用于高电压正极的氧化化学的理解还不清楚。近日，浙江大学范修林教授证明了Li+和溶剂之间的去配位决定了LHCEs的阳极稳定性，这可以通过环境稀释剂进行微调。

本文要点：

1）在筛选可能的稀释剂后，研究人员发现2H，3H-十氟戊烷（HFC）满足与溶剂化壳层的相对弱但足够的相互作用的原则，从而加强Li⁺配位并为电解质提供优异的抗氧化化学。

2）所提出的HFC-LHCE使得实际的锂金属电池能够在恶劣条件下实现90%以上的容量保持率，库仑效率为99.91%，循环次数超过180次（4.4 V 20-μm-Li| |3.7-mAh cm^-2-LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1O₂和44 V 20-μm-Li||4-mAh cm^-2-LiCoO₂电池）。

这项工作提出了提高电解质正极和负极稳定性的指导原则，这有利于LHCEs的发展，并启发了下一代锂电池的配方。

Wu et al., Deciphering and modulating energetics of solvation structure enables aggressive high-voltage chemistry of Li metal batteries, Chem (2022)

DOI：10.1016/j.chempr.2022.10.027

https://doi.org/10.1016/j.chempr.2022.10.027

10. Angew：TiO₂通过光生自由基光催化溶解贵金属

探索贵金属（PM）的光催化溶解途径对于贵金属回收至关重要。近日，上海师范大学Bian Zhenfeng、Yu Han系统地研究了光生自由基光催化溶解贵金属过程的溶解选择性和溶剂化效应。

本文要点：

1) 通过结合瞬态表征、反应动力学和密度泛函理论，确定光催化中产生的自由基是整个反应中的关键活性物质。溶剂中的氰基官能团是金溶解的驱动因素，并进一步证实了氯自由基对铂族贵金属溶解的重要性。

2) 此外，不同贵金属的催化性质可以促进官能团的不同转化，从而实现选择性溶解。光催化贵金属浸出物的结构也精确解释了贵金属和官能团配体的特殊配位形式。

Chen Yao, et al. Photocatalytic Dissolution of Precious Metals by TiO₂ through Photogenerated Free Radicals. Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/ange.202213640

https://doi.org/10.1002/ange.202213640

11. Angew：用于增强催化CO氧化的含铂单原子的铂-钛金属间化合物

在金属纳米颗粒上，氧化物覆盖层包覆金属颗粒的强金属-载体相互作用已被广泛地观测，但在金属-载体之间的相互作用仍然难以观测。近日，中国科学技术大学孙治湖、王超、刘毅研究了高温H₂还原下锐钛矿TiO₂上负载的Pt纳米簇（1.5nm）的结构演变。

本文要点：

1) 当还原温度达到400℃时，Pt纳米团簇开始部分转化为CsCl型PtTi金属间化合物。在经过700°C还原后，PtTi纳米颗粒沿着TiO₂（101）晶面进行外延生长。

2) 通过理论计算，发现通过还原的Ti原子迁移到Pt簇中形成热稳定的PtTi金属间化合物，其中单原子Pt被Ti隔离，表现出增强的催化活性，并提高了CO氧化的催化耐久性。

He Wenxue, et al. Structural Evolution of Anatase-Supported Platinum Nanoclusters into a Platinum--Titanium Intermetallic Containing Platinum Single Atoms for Enhanced Catalytic CO Oxidation. Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202213365

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202213365

12. AM综述：基于乳酸氧化酶的癌症诊断与治疗

深圳大学黄鹏教授对基于乳酸氧化酶的癌症诊断与治疗相关研究进行了综述。

本文要点：

1）乳酸氧化酶(LOx)对L-乳酸具有特异性催化作用，其催化过程会消耗氧气(O₂)，并会产生大量的过氧化氢(H₂O₂)和丙酮酸。近年来，LOx在癌症的诊断和治疗领域中引起了研究者的广泛关注。由于肿瘤组织中存在高水平的乳酸，并且其与肿瘤生长、转移和复发密切相关，因此基于LOx的生物传感器(包括基于H₂O₂、基于O₂、pH敏感型和电化学等)能够被用于癌症诊断，而多种基于LOx的癌症治疗策略，包括基于乳酸消耗的代谢性癌症治疗/免疫治疗、乏氧激活的化疗、基于H₂O₂的化学动力学治疗以及多模式协同癌症治疗等也取得了重要的进步。

2）作者在文中综述了LOx的乳酸特异性催化性能，并对基于LOx的肿瘤诊断和或治疗平台及其生物医学应用的最新进展进行了综述；此外，作者也重点讨论了LOx基纳米药物所面临的挑战和未来的发展潜力。

Shanshan Jiang. et al. Lactate Oxidase-Instructed Cancer Diagnosis and Therapy. Advanced Materials. 2022

DOI: 10.1002/adma.202207951

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202207951