1. Chem. Rev.：离子液体作为先进工艺介质的计算机辅助分子设计离子液体（IL）独特的物理化学性质、灵活的结构可调性和巨大的化学空间为其应用提供了独特机会，其可以匹配不同的目标性质，从而作为先进的工艺介质。如何有效且可靠地针对特定应用定制合适的IL成为其应用的关键。近日，华东理工大学Qi Zhiwen、Song Zhen综述研究了离子液体作为先进工艺介质的计算机辅助分子（CAILD）设计。1) 作者讨论了CAILD技术的发展现状，并就未来的工作如何加快ILs的实际应用提供了独特见解。在CAILD的大背景下，作者概述了与离子液体的正向结构-性质建模和反向分子设计相关的关键因素。2) 对于前一项任务，作者介绍了不同的离子液体分子表示、建模算法，以及关于离子液体物理性质、热力学性质等的代表性模型。而对于后一个反向任务，作者总结了制定不同分子设计场景的代表性工作。除了取得的实质性进展外，作者还进行了未来展望，以推动CAILD的发展。
Zhen Song, et al. Computer-Aided Molecular Design of Ionic Liquids as Advanced Process Media: A Review from Fundamentals to Applications. Chem. Rev. 2023DOI: 10.1021/acs.chemrev.3c00223https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.3c002232. Chem：用于染料敏化太阳能电池的低成本、高效和稳定光敏剂的分子工程光敏剂的成本、稳定性和光伏性能在染料敏化太阳能电池（DSC）的商业化中起着关键作用。近日，洛桑联邦理工学院Michael Grätzel、Zhongjin Shen基于高压染料MS5的简单化学结构，通过分别用2-氰基苯甲酸、苯基氰基丙烯酸和乙炔基苯基氰基丙烯酸酯锚定基团取代苯甲酸锚定基团，描述了三种称为ZS10、ZS11和ZS12的新型敏化剂。 1) 通过染料结构的工程设计，ZS12基器件在标准AM1.5 G条件下显示出10.7%的能量转换效率，光电流提高了12.26 mA cm−2，光电压提高了1.18 V。此外，ZS12敏化太阳能电池具有优异的稳定性，其在全阳光下连续运行800小时仍能保持其初始PCE的95%。2) 此外，该工作中开发的染料ZS12具有较低的合成成本，约为100 $g−1，这是一个极具应用潜力的特点，从而促进了基于高效稳定敏化剂的DSC市场发展。
Zhongjin Shen, et al. Molecular engineering of low-cost, efficient, and stable photosensitizers for dye-sensitized solar cells. Chem 2023DOI: 10.1016/j.chempr.2023.08.013https://doi.org/10.1016/j.chempr.2023.08.0133. Chem：1,4,7-三氮杂环壬烷和乙腈用于探测NiIII和NiI中心在交叉偶联催化中作用在涉及烷基底物的镍催化交叉偶联反应中，由N-供体配体负载的催化剂涉及顺磁性Ni（I）和Ni（III）物种。在此，伊利诺伊大学Liviu M. Mirica报道了一种配体1，4，7-三异丙基-1，4，7--三氮杂环壬烷（iPr3TACN），它有助于检测或分离有机金属Ni（I）和Ni（III）复合物，这些复合物涉及氧化加成、跨催化和还原消除步骤。1) （iPr3TACN）Ni（II）配合物是烷基-烷基交叉偶联的有效催化剂。作者发现乙腈和其他烷基腈的存在导致交叉偶联产物的产率增加，并研究了腈添加剂在催化过程中的多方面作用。2) 该研究为Ni（III）和Ni（I）有机金属物种参与Ni催化的烷基-烷基交叉偶联反应提供了重要证据，并表明配位溶剂和弱π-受体（如乙腈）的存在对一系列Ni介导的有机金属转化具有有益影响。
Leonel Griego, et al. A bulky 1,4,7-triazacyclononane and acetonitrile, a Goldilocks system for probing the role of NiIII and NiI centers in cross-coupling catalysis. Chem 2023DOI: 10.1016/j.chempr.2023.11.008https://doi.org/10.1016/j.chempr.2023.11.0084. EES：超高性能固态电池中自发Li-Si合金化实现的全电化学活性硅阳极锂硅合金由于其高的离子/电子导电性而被认为是先进硅基固态电池的关键阳极材料。然而，锂硅合金中锂的高含量增加了电池充电过程中锂枝晶生长和软短路的风险。近日，厦门大学Wang Mingsheng、Chen Songyan、Huang Wei开发了一种结构合理、纯硅比例优化的全电化学活性Si/Li21Si5复合阳极。 1) 作者利用微米硅氧化层中的缺陷，首先通过快速自发的Li-Si合金化反应合成了Li21Si5合金，然后通过冷压将其与硅颗粒混合。在这种复合阳极中，Li21Si5晶粒均匀分布在Si颗粒之间，并作为Si的软缓冲。由于Li21Si5晶粒和Si颗粒之间的自放电限制，Li21Si5合金保持锂饱和状态，并起到锂补充的作用。2) 同时，它在阳极中构建了一个导电网络，可以促进锂离子的传输并诱导其在Si颗粒中的储存，从而避免枝晶的形成。因此，Si/Li21Si5-ASSB在25℃时可以实现97.8%的超高初始库仑效率，以及在17.9mAh cm−2的大面积容量下具有18.9%的低膨胀率。
Zhi Yong Zhang, et al. All-electrochem-active silicon anode enabled by spontaneous Li-Si alloying for ultra-high performance solid-state batteries. EES 2023https://doi.org/10.1039/D3EE03877G 5. AEM：基于压电催化和MoS2/Pd阴极能带弯曲的力辅助锂电池氧还原（ORR）和析氧（OER）动力学缓慢导致的高过电位极大限制了锂氧（Li−O2）电池的实际应用。近日，吉林大学Xu Jijing、郑州工程技术学院Wang Huanfeng、长春理工大学Liu Wanqiang报道了基于压电催化和MoS2/Pd阴极能带弯曲的力辅助锂电池。1) 作者首先通过采用MoS2/Pd纳米复合阴极建立了力辅助锂电池，其中在超声活化下，在MoS2压电催化剂中形成压电极化和内置电场，导致电子和空穴连续分离，以增强ORR和OER动力学。此外，钯的引入可以促进电子转移，并进一步抑制电子-空穴对的复合，有助于增强放电产物分解/产生的催化活性，从而降低放电/充电过电位。2) 因此，力辅助MoS2/Pd基Li−O2电池能够通过辅助超声波调节输出和输入能量，并实现了2.86V的超低充电电位和2.77V的高放电电位。该力辅助策略也可以通过有效减少和分离CO2和CO32-来应用于锂二氧化碳电池系统，为实现金属-空气电池的高效能量转换提供重要见解。
Song-Lin Tian, et al. A Force-Assisted Li−O2 Battery Based on Piezoelectric Catalysis and Band Bending of MoS2/Pd. Cathode Adv. Energy Mater. 2023DOI: 10.1002/aenm.202303215https://doi.org/10.1002/aenm.2023032156. AEM：海水电解中Ni3N纳米阵列与NiFe-Phytate复合物的耐腐蚀多层电极促进析氧设计具有高活性、高选择性和强抗氯化物腐蚀性的高性能析氧反应（OER）阳极材料，对于推进大规模生产H2的海水电解至关重要，但这是一个艰巨的挑战。近日，中山大学Li Ping、山东大学Xiong Shenglin报道了由泡沫镍支撑的Ni3N多孔纳米片阵列组成的多层电极，该阵列用NiFe-植酸酶配位复合物覆盖层（NF/Ni3N@NiFe-PA)通过简单的界面配位在碱性海水电解中实现显著提高和持续的OER。1) 得益于Ni和Fe物种之间协同作用调节的电子态，在掺入的植酸作为质子传递中继的帮助下，通过加速质子运动来促进质子耦合电子传递，并通过独特的超亲水和超疏水特性来促进质子传递，得到的NF/Ni3N@NiFe-PA在海水中表现出优异的OER活性。2) 此外，将耐腐蚀的Ni3N与NiFe-PA复合物和原位生成的NiFeOOH结合起来，可以共同促进氯化物的排斥，从而使电极具有优异的耐腐蚀性。该工作为通过同时进行几何和电子结构操作来设计海水电解中高OER活性和耐腐蚀阳极提供了一种新途径。
Li Ping, et al. Corrosion Resistant Multilayered Electrode Comprising Ni3N Nanoarray Overcoated with NiFe-Phytate Complex for Boosted Oxygen Evolution in Seawater Electrolysis. Adv. Energy Mater. 2023DOI: 10.1002/aenm.202303360https://doi.org/10.1002/aenm.2023033607. AEM：光稳定性钙钛矿/硅串联太阳能电池在强光下的冻结卤化物偏析宽带隙（WBG）钙钛矿中的光致卤化物偏析导致其稳定性差，并限制了其在高效串联太阳能电池中的应用。近日，上海交通大学Yang Xudong报道了一种简单的解决方案，通过离子耦合山梨酸钾与掩埋钙钛矿界面的缺陷，实现带隙≈1.67eV的光稳定WBG钙钛矿太阳能电池（PSC）。 1) 离子偶联的山梨酸钾（ICPS）能够控制N-甲基甲脒离子的形成，该离子可以选择性地钝化晶界处的钙钛矿缺陷，从而使钙钛矿膜中的光致卤化物偏析在强光下被冻结。单结WBG PSC实现了22.00%的能量转化效率，开路电压（VOC）为1.272V，在2000小时的操作中光稳定性衰减小于2%。2) 此外，作者还制造了钙钛矿/硅串联太阳能电池，其效率达到30.72%（认证为30.09%@1.087cm2）。封装的串联器件在运行1000小时后可以保持其初始效率的97%。
Liang Qiao, et al. Freezing Halide Segregation Under Intense Light for Photostable Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells. Adv. Energy Mater. 2023 DOI: 10.1002/aenm.202302983https://doi.org/10.1002/aenm.2023029838. AEM：锂离子和钠离子电池中的水溶性无机粘结剂无机材料是一类用于电池应用的水溶性粘合剂，它们有利的物理化学性质，如固有离子导电性、高热稳定性（>1000°C）以及与各种电极材料的相容性，使其成为锂离子和钠离子电池的有用粘合剂。近日，亥姆霍兹乌尔姆研究所Shivam Trivedi、Maximilian Fichtner综述研究了锂离子和钠离子电池中的水溶性无机粘结剂。1) 含Li和Na的磷酸盐和硅酸盐是极具潜力的多功能无机水性粘合剂（IABs），作者讨论了这些粘合剂的结构、热和离子性质，然后将其离子导电性质用于全固态电池。2) 随后，作者讨论了这些化合物在锂离子和钠离子电池中作为不同阳极和阴极粘合剂和表面涂层剂的应用。最后，作者还对其环境影响和经济方面进行了评估。
Shivam Trivedi, et al. Water-Soluble Inorganic Binders for Lithium-Ion and Sodium-Ion Batteries. Adv. Energy Mater. 2023DOI: 10.1002/aenm.202303338https://doi.org/10.1002/aenm.202303338
9. ACS Nano：原位重编程肿瘤固有的脂滴生物发生以实现低剂量辐射激活的铁死亡免疫治疗
低剂量放疗(LDR)对于实现免疫抑制性肿瘤微环境(TME)的炎症化而言具有重要意义。重庆大学罗忠教授、李孟桓教授、Yingqi Liu和重庆金凤实验室田甘教授发现在肿瘤细胞中，对FABP依赖的脂滴生物生成是LDR诱发细胞毒性和免疫刺激效应的关键决定因素，并基于此开发了一种纳米整合策略，以通过协同铁死亡免疫治疗来促进LDR的抗肿瘤疗效。1）实验合成了具有自组装能力的纳米级多组分功能聚合物TCPP-TK-PEGPAMAM-FA，以用于协同包封铪离子(Hf4+)和抑制HIF-1α的siRNA(siHIF-1α)。TCPP@Hf-TK-PEG-PAMAM-FA@siHIF-1α纳米组装体会被过度表达叶酸受体的肿瘤细胞特异性摄取，并被升高的细胞ROS应激所激活。研究发现，siHIF-1α可以通过HIF-1α-FABP3/7信号通路抑制肿瘤细胞中FABP3/7的表达，并通过抑制脂滴的生物发生来增强膜脂的过氧化敏感性，从而在Hf4+增强辐射暴露的背景下协同升高ROS应激，并在重要的膜结构中诱导铁死亡损伤。2）实验结果表明，TCPP@Hf-TK-PEG-PAMAM-FA@siHIF-1α增强的铁死亡生物膜损伤能够促进肿瘤相关抗原(TAAs)的暴露，以增强LDR后的免疫治疗效果，实现肿瘤的有效消退。综上所述，该研究开发了一种利用肿瘤固有的脂质代谢来增强LDR的抗肿瘤作用的新方法。
Qiqi Zhang. et al. Nanointegrative In Situ Reprogramming of Tumor-Intrinsic Lipid Droplet Biogenesis for Low-Dose Radiation-Activated Ferroptosis Immunotherapy. ACS Nano. 2023 DOI: 10.1021/acsnano.3c08907https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c08907
