1. Joule：克服钙钛矿太阳能电池中离子通过碱金属的迁移
碱金属作为钙钛矿太阳能电池（PSCs）中的添加剂，因其对性能增强的影响而被广泛研究。这种性能对离子驱动的界面复合过程很敏感，这些过程会导致电压损失，并在阻抗谱（IS）中具有负电容特征。近日，斯图加特大学Michael Saliba、Clara A. Aranda利用负电容作为工具，系统研究了Li、Na和K对宽带隙材料MAPbBr3的光电压影响。1) 作者发现钠阳离子可以缓解不利的界面复合途径，产生1.65V的稳定开路电位。阻抗测量表明，钠对材料体积有显著影响，飞秒时间二次离子质谱和X射线光电子能谱证实了这一点。2) 这些技术证实了Na具有减少钙钛矿材料中离子迁移的能力。作者通过X射线光电子能谱（XPS）分析发现，Na通过与有机化合物的静电相互作用实现这一功能。
Clara A. Aranda, et al. Overcoming ionic migration in perovskite solar cells through alkali metals. Joule. 2023DOI: 10.1016/j.joule.2023.11.011https://doi.org/10.1016/j.joule.2023.11.0112. Chem：一种具有两层化学可回收性的丁二烯衍生半结晶聚烯烃塑料垃圾的大部分为聚烯烃，但由于碳氢化合物聚合物主链的高热稳定性和化学稳定性，其解聚仍极具挑战性。在这里，普林斯顿大学Emily C. Davidson、Paul J. Chirik报道了一类聚烯烃，它在低聚和聚合阶段都可进行化学回收。1) 铁催化单体丁二烯的[2+2]环加成形成（1，n′-二乙烯基）-低聚环丁烷（DVOCB），其经历脱聚反应返回丁二烯。在DVOCB中，作者使用无环二烯复分解（ADMET）对其进行链延伸，得到聚烯烃pDVOCB。pDVOCB的反向ADMET使低聚物能够完全回收。2) pDVOCB聚合物是具有高熔融温度（Tm>230°C）的半结晶碳氢化合物聚合物，并具有优异的化学和水解稳定性，以及机械性能与聚丙烯和聚乙烯等商品聚烯烃相当。
Cherish Nie, et al. A butadiene-derived semicrystalline polyolefin with two-tiered chemical recyclability. Chem 2023DOI: 10.1016/j.chempr.2023.11.006https://doi.org/10.1016/j.chempr.2023.11.006 3. EES：用空间阻碍效应调节稳定锌金属阳极的电化学还原动力学锌金属阳极的寄生副反应和枝晶生长是制约锌离子电池实际应用的两个主要问题。快速电化学动力学和缓慢传质之间的矛盾在电极表面上产生显著的浓度梯度，这反过来又导致金属Zn的不均匀生长和电池短路。近日，香港城市大学支春义、中国石油勘探开发研究院Wang Xiaoqi通过将大分子（磷酸三丁酯）引入电解质中，引入了具有空间位阻效应的改性溶剂化结构。1) 空间位阻可以有效减缓电荷从阳极向溶剂化Zn2+的转移，并缓和快速的电化学还原动力学，从而防止Zn2+在尖端区域的优先电镀。此外，在电极表面形成均匀且坚固的固体电解质界面（SEI）层，减轻了原位电化学腐蚀和析氢反应。2) 即使在10mAh cm-2和10mAh cm-2的苛刻循环条件下，Zn||Cu半电池也表现出稳定的Zn电镀/剥离性能，平均库仑效率约为99.5%，累积容量为3000mAh cm-2。当与Mn2+膨胀的水合V2O5阴极偶联时，全电池表现出高面积容量（3.97mAh cm-2），并在650次循环后保持91.4%的高容量保持率。
Shuo Yang, et al. Regulating the Electrochemical Reduction Kinetics by Steric Hindrance Effect for Robust Zn Metal Anode. EES 2023https://doi.org/10.1039/D3EE02164E4. EES：钠金属负极固态电池的3D双掺杂NASICON结构中的高速率循环钠金属基固态电池是极具潜力的下一代电池技术，然而，制造能够在高电流密度下循环的独立固体电解质一直是开发室温固态钠电池的主要挑战。近日，马里兰大学Eric D. Wachsman报道了钠金属负极固态电池的3D双掺杂NASICON结构中的高速率循环。1) 作者通过开发高导电性Zn2+和Mg2+双掺杂Na3Zr2SiPO12（NASICON）固体电解质，并制备涂有纳米ZnO层的3D多孔致密多孔结构（具有超薄、25µm的致密隔膜），实现了3.5 Ω cm2的极低负极界面电阻。这使其在室温下能够达到30mA/cm2的高临界电流密度，并且实现了10.8Ah/cm2的钠循环容量。2) 此外，作为概念验证，作者将软包电池与Na3V2（PO4）3正极组装在具有钠金属负极的致密多孔双层电解质上，并在室温下实现高达2C的速率循环。
Prem Wicram Jaschin, et al. High-rate cycling in 3D dual-doped NASICON architectures toward room-temperature sodium-metal-anode solid-state batteries. EES 2023https://doi.org/10.1039/D3EE03879C5. EES：通过中空纤维铜渗透电极在强酸中选择性CO2电还原为多碳产物在酸性介质中的CO2电还原对于避免碳酸化损失具有重要意义，但由于析氢反应（HER）的存在，导致对CO2的选择性还原仍然是一个挑战。在此，中国科学院大学Chen Wei、Wei Wei通过中空纤维铜渗透电极在强酸中选择性CO2电还原为多碳产物。1) 作者报道了一种中空纤维铜渗透电极，它可以有效抑制HER，同时促进CO2还原动力学，甚至在强酸中形成多碳（C2+）产物的C−C偶联。在pH＝0.71的H2SO4和KCl溶液中经过100小时的电解，C2+生产的法拉第效率为73.4%，电流密度为2.2A cm-2，单程碳效率为51.8%。2) 中空纤维渗透结构诱导的CO2进料大大提高了强酸中Cu活性位点上的CO2覆盖率，有利于CO2活化、*CHO和*CO的形成，以及它们与C2+产物的偶联。
Chang Zhu, et al. Selective CO2 Electroreduction to Multicarbon Products Exceeding 2 A cm-2 in Strong Acid via a Hollow-Fiber Cu Penetration Electrode. EES 2023https://doi.org/10.1039/D3EE02867D
6. AM综述：作为先进材料平台和递送系统的蛋白质纳米管
中国农业大学李媛教授和苏黎世联邦理工学院Raffaele Mezzenga对作为先进材料平台和递送系统的蛋白质纳米管相关研究进行了综述。1）蛋白质纳米管是最先进的纳米载体之一，其在食品和制药工业等领域中具有广阔的应用前景。来源于可食用的α-乳白蛋白、溶菌酶或卵清蛋白的PNTs具有良好的生物相容性和生物降解性，其大的比表面积和疏水核心也有利于生物活性物质的化学修饰和负载。此外，PNTs也具有增强的渗透性和穿透能力，可跨越肠道黏液、细胞外基质和血栓凝块等生物屏障，使其有望成为健康相关领域中的应用平台。最重要的是，PNTs的制备过程较为简单，这使其能够被大规模生产，以支持其在生物医学和纳米技术领域中的应用。理解PNTs的自组装原理对于控制其形态、大小和形状而言至关重要，这也是进一步拓展PNTs应用的重要理论基础。 2）作者在文中对PNTs的构建材料、理化性质和自组装机制等方面的研究进展进行了综述，并讨论了它们的优势和局限性以及在生物材料和制药等领域中面临的挑战；此外，作者也介绍了PNTs的细胞毒性以及实现其体内应用所需要的考虑的关键因素；最后，作者对作为先进平台和递送系统的PNTs相关研究进行了简要的总结和展望。
Bin Liu. et al. Protein Nanotubes as Advanced Material Platforms and Delivery Systems. Advanced Materials. 2023DOI: 10.1002/adma.202307627https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202307627 在电动汽车行业和电网储能等广泛应用的推动下，具有更高能量密度和可持续性的可充电电池在过去几十年中得到了大力发展。近日，上海交通大学Sun Hao对用于低成本和高性能储能的氯基电池进行了综述研究。1) 作为一种诞生于140年前的古老电池系统，氯（Cl）基电池近年来收到越来越多的关注，因为它们具有优异的电化学性能、低成本和可持续性，使其在储能应用中极具应用前景。2) 作者首先回顾了Cl基电池的历史发展，重点介绍了各种Cl基电解质在新型电池化学方面的进展。然后作者将重点放在通过合理调节Cl基电解质实现的独特阴极和阳极化学。最后，作者介绍了目前的挑战和前景，特别是Cl基电池在现实应用中的障碍。
Bin Yuan, et al. Revitalizing Chlorine–Based Batteries for Low–Cost and High–Performance Energy Storage. Adv. Energy Mater. 2023DOI: 10.1002/aenm.202303127https://doi.org/10.1002/aenm.2023031278. AEM：二维g-C3N4人工界面层对锂金属沉积的厚度依赖性使用具有可调物理化学性质的二维材料构建人工界面层是制备高性能锂（Li）金属阳极的一种有效策略。然而，它们在固体电解质界面（SEI）形成过程中的结构演变以及厚度对电荷传输的影响仍不明确。在此，北京航空航天大学Gong Yongji、西北工业大学Wang Tianshuai、天目山实验室Zhai Pengbo在铜箔表面合成不同厚度的2D g-C3N4层，以评估人工SEI对Li金属沉积的厚度影响。 1) 结果表明，薄的g-C3N4层（≈2nm）在锂离子通量的影响下迅速分解和断裂，而厚的g-C3N3层（约50nm）阻碍了锂离子和电子的同时传输，阻碍了锂金属沉积。此外，具有中等厚度（≈10nm）的g-C3N4层促进了g-C3N4/Li3N杂化人工SEI的原位生成，并实现了快速的锂离子传输，从而诱导了均匀的锂沉积。2) 由中等厚度的g-C3N4层保护的锂电极表现出优异的循环稳定性，在超过380次循环中具有≈98.92%的高平均库仑效率，并且能够在50%过量锂和贫电解质的情况下实现全电池的稳定循环。
Pengbo Zhai, et al. Thickness-Dependence of 2D g-C3N4 Artificial Interface Layers on Lithium Metal Deposition. Adv. Energy Mater. 2023DOI: 10.1002/aenm.202302730 https://doi.org/10.1002/aenm.202302730
9. Nano Letters：定制CaO2纳米结构的工程结晶度梯度以最小化Ca2+/H2O2的生成和实现增强的抗癌活性
CaO2纳米颗粒(CNPs)在酸性pH下可产生有毒的Ca2+和H2O2，因此其具有内在的抗癌活性，但同时也存在发生系统性暴露的安全性问题。同时实现Ca2+/H2O2的最小化生成和增强的抗癌活性是一个两难的问题。有鉴于此，复旦大学杨雁南研究员和华东师范大学余承忠教授介绍了一种“基于结晶度梯度的选择性蚀刻”(CGSE)策略，该策略可通过在CNP中产生结晶度梯度来实现。1）研究发现，分布在外层的纳米晶体具有较高的结晶度，因此其在化学上比分布在内层、能够发生选择性蚀刻的内层纳米晶体更加稳健。2）实验结果表明，CGSE策略不仅会导致CNP具有定制的单壳和双壳中空结构以及金属掺杂的组成成分，而且能够在有限的Ca2+/H2O2生成情况下，通过碱度增强的溶酶体依赖性细胞死亡途径实现显著增强的抗癌活性和肿瘤生长抑制作用。
Yiru Shi. et al. Engineering Crystallinity Gradients for Tailored CaO2 Nanostructures: Enabling Alkalinity-Reinforced Anticancer Activity with Minimized Ca2+/H2O2 Production. Nano Letters. 2023DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c01963https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c01963
