1. Chem. Soc. Rev.：石墨中的插层化学—碱金属离子及其外延
离子在宿主材料中的可逆嵌入脱出实现能量储存是摇椅式电池的基本工作原理。这其中最具代表性的示例就是在1991年实现商品化的锂离子电池中的石墨负极并且在后来的三十年间石墨负极一直作为负极材料的标杆。多年来，研究人员从碱金属离子在石墨中的可逆脱嵌中得到启示，并将其应用在钠离子和钾离子电池中且取得了巨大突破。与锂离子电池相比，Na+和K+在石墨中的嵌入脱出存在较大差异。这种差异显著的主客体相互作用与宿主材料和电解液的性质密切相关，这对于深入了解可在未来实用化的碱金属离子电池的嵌入式电极材料至关重要。
中科院物理所陆雅翔、胡勇胜，里德里奇席勒大学珍娜分校PhilippAdelhelm，伦敦帝国理工学院Maria-Magdalena Titirici综述了几年来石墨负极研究的实验和理论计算的重要进展，重点比较了三种碱金属离子（Li+、Na+、K+）嵌入石墨中的情况，旨在阐明其中的主客体关系和基本机理。此外，作者还讨论了为实现有利插层而开发的新方法以及该领域面临的诸多挑战。
Yuqi Li, Yaxiang Lu, Philipp Adelhelm,Maria-Magdalena Titirici, Yongsheng Hu et al, Intercalation chemistry of graphite: alkali metal ions and beyond, Chem. Soc. Rev., 2019
DOI: 10.1039/C9CS00162J
https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2019/CS/C9CS00162J#!divAbstract
2. EES综述：金属纳米粒子限域在CNT中用于能量转换和储存的最新进展
在一维碳纳米管中纳米限域金属纳米粒子的结构（M@CNTs）是获得具有独特物理和化学性质的新功能材料的方式，用于各种能量应用并具有增强的性能。在这种独特的结构中，CNT的内腔可以作为纳米反应器，其直径为几纳米，长度为微米。将纳米金属限域在CNT中不仅改善了CNT的局部环境，而且还保护了金属的浸出和聚集。
北京大学郭少军和邹如强团队总结了开发不同功能纳米颗粒的先进纳米限域方法的最新进展，包括金属，金属氧化物，金属硫化物，金属磷化物和金属碳化物等，特别关注它们的催化活性和稳定性，以增强锌空气电池，Li-O2电池和锂离子电池的存储容量，所展示的实施例提供了对用于电催化剂和电极的M@CNT的理解。最后，展望了M@CNT用于电化学能量转换和存储设备方面的挑战和未来前景。
Hassina Tabassum, Asif Mahmood, Bingjun Zhu,Zibin Liang, Ruiqin Zhong, Shaojun Guo, Ruqiang Zou, Recent Advances inConfining Metal-based Nanoparticles into Carbon Nanotubes for ElectrochemicalEnergy Conversion and Storage Devices, Energy Environ. Sci., 2019,
DOI: 10.1039/C9EE00315K
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/ee/c9ee00315k#!divAbstract
3. Angew：乙酰丙酮钒（III）作为Li-O2电池的高效可溶性催化剂
Li-O2电池中的高供体数（DN）溶剂能够溶解Li2O2形成过程中的超氧化物中间体，从而促进在高倍率下的高容量并避免早期电池死掉。然而，它们的有益特性也导致对高反应性超氧化物中间体的不稳定性。此外，Li-O2电池将提供优异的能量密度，但是当仅使用固体催化剂操作时难以实现多相的电化学反应。
纽卡斯尔大学马天翼团队证明乙酰丙酮钒（III）V(acac)3是一种有效的可溶性催化剂，可以解决这些问题。双功能V(acac)3可溶性催化剂可以通过控制超氧化物中间体来调节ORR机制，并通过在电解质中传输电子来降低充电电压。在放电期间，V(acac)3与超氧化物中间体结合，加速O2还原动力学并减少副反应。在充电期间，V(acac)3充当氧化还原介体，允许Li2O2的有效氧化。具有V(acac)3的Li-O2电池表现出低过电位，高倍率性能和相当大的循环稳定性。
Qin Zhao, Naman Katyal, Ieuan D. Seymour,Graeme Henkelman, Tianyi Ma, Vanadium (III) Acetylacetonate as an EfficientSoluble Catalyst for Li‐O2 Battery, AngewandteChemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201907477
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201907477
4. Angew：Co-Fe尖晶石氧化物中惰性Fe3+的氧化还原助力锌空电池氧催化活性
双金属钴基尖晶石因其具有双功能催化性能引起了研究者们的极大兴趣。然而，对于Fe3+掺杂在Co3O4尖晶石中的影响仍然知之甚少，主要是因为催化剂的表面状态难以捕获。
纽卡斯尔大学马天翼和Zhao-Qing Liu团队将杂化尖晶石Co2FeO4/(Co0.72Fe0.28)Td(Co1.28Fe0.72)OctO4纳米颗粒生长在N掺杂碳纳米管（NCNT）上，并将其作为双功能电极。该杂化尖晶石具有丰富的共边[Co1/2Fe1/2O6]八面体单元，可有效影响Co3+ Oct的化学环境。由Fe-Co取代引起的Co-O键长度变化也可以影响键的共价。研究者采用通过操纵其电子自旋状态来激活Co3+ Oct离子，尖晶石Co3O4中Co3+ Oct的电子构型可以通过置换Fe3+ Oct/Td来调节。理论计算和磁测量表明，Co 3d电子离域和自旋态跃迁导致Fe-阳离子引入到Co3O4中。相邻的Fe3+在自旋和电荷作用下均能有效激活Co3+，从而提高了杂化尖晶石Co2FeO4的固有氧催化活性。此外，NCNT由于其高导电性，大表面积和固有柔韧性，可以作为金属氧化物的理想导电基底。将碳材料与活性杂化尖晶石偶联，得到的Co2FeO4/NCNT显示出优异的催化性能，使其有希望用作锌空气电池中的双功能电催化剂。
Zhao-Qing Liu, Xiao-Tong Wang, Ting Ouyang,Ling Wang, Jia-Huan Zhong, Tianyi Ma, Redox‐Inert Fe3+in Octahedral Sites of Co‐Fe Spinel Oxides withEnhanced Oxygen Catalytic Activity for Rechargeable Zn‐AirBatteries, Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI：10.1002/anie.201907595
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201907595
5. Accounts Chem. Res.：纳米酶的概念、机理、标准及其应用
纳米酶是一种具有类酶特性的纳米材料。由于其可以解决天然酶的不足，如稳定性差、成本高、不易储存等问题，因此在过去十年中得到了蓬勃发展。随着纳米科学技术的快速发展，纳米酶也有望直接替代传统酶用于生产和研究。目前，已有数百种纳米材料被发现具有类过氧化物酶、氧化酶、过氧化氢酶、水解酶和超氧化物歧化酶等等多样的催化活性，有些纳米材料还能同时具有双酶甚至多酶的活性。随着纳米酶学这一新概念的出现，纳米酶已成为连接纳米技术和生物学的一个重要桥梁。它具有独特的理化性质和类酶催化活性，可以发展成为多种多功能平台，进而在体外检测和体内监测及治疗等领域有着广泛的应用前景。
中科院生物物理研究所梁敏敏博士和阎锡蕴院士合作介绍了关于功能特异性纳米酶的设计与构建、纳米酶研究的标准化以及纳米酶在生物系统中替代天然酶的应用研究进展；并在最后对纳米酶的研究前景进行了展望。
Minmin Liang, Xiyun Yan. Nanozymes: From NewConcepts, Mechanisms, and Standards to Applications. Accounts ofChemical Research. 2019
DOI: 10.1021/acs.accounts.9b00140
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.9b00140
6. Nano Lett.：多功能空心多孔锰(II)氧化物纳米平台用于实时可视化的药物递送
多功能纳米平台具有良好的负载效率、可实时监测、提高药物的生物利用度和生物选择性等优点。其中，刺激响应型纳米颗粒NPs作为一种智能纳米平台受到了研究的广泛关注。
厦门大学高锦豪教授团队制备了一种空心多孔锰(II)氧化物(HPMO)纳米颗粒，并将其作为一种刺激响应型的，可激活的纳米平台用于肿瘤特异性的药物递送和实时监测。这种由两性离子多巴胺磺酸盐(ZDS)功能化的HPMO NPs可作为负载有机染料或化疗药物的载体平台，且负载效率很高。所得到Cargo@HPMO会在肿瘤微环境和溶酶体的弱酸性条件下分解为顺磁性Mn2+离子并进行释放。释放的Mn2+可以增强T1磁共振信号，实时监测体内药物的递送情况。这一工作报道的智能化多功能纳米平台具有pH响应的多模态成像和位点特异性药物递送功能，因此为实现癌症的准确诊断和有效治疗提供了一个新的策略。
Ruixue Wei, Jinhao Gao. et al. VersatileOctapod-Shaped Hollow Porous Manganese(II) Oxide Nanoplatform for Real-Time Visualizationof Cargo Delivery. Nano Letters. 2019
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b01900
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b01900
7. Nano Lett.：增强氧化损伤和抑制MTH1可提高肿瘤光动力治疗的效果
肿瘤细胞会通过启动核苷酸池消毒酶突变同源体1 (MTH1)等DNA损伤修复机制来适应活性氧(ROS)的攻击以减轻氧化诱导的DNA损伤，这也极大地限制了光动力治疗的效果。
武汉大学张先正教授团队提出了一种放大氧化损伤的肿瘤治疗策略，该方法不仅致力于增强ROS的生成，而且可以抑制随后的MTH1酶活性。实验制备了介孔硅包覆的普鲁士蓝纳米材料 (PB@MSN)，其具有很好的过氧化氢酶活性和药物负载能力，可以用来封装MTH1的抑制剂TH287，并最终利用作为光动力治疗试剂和荧光成像造影剂的四苯基卟啉锌(Zn-Por)对其进行修饰得到PMPT材料。PMPT纳米系统可以诱导H2O2的分解来缓解肿瘤乏氧，从而提高单线态氧的生成以增强氧化损伤；同时也会释TH287来阻碍MTH1介导的DNA损伤修复过程，从而显著提高光动力治疗的效果。
Jing-Jing Hu, Xian-Zheng Zhang. et al. Augmentof Oxidative Damage with Enhanced Photodynamic Process and MTH1 Inhibition forTumor Therapy. Nano Letters. 2019
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b02112
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b02112
8. Nano Lett.：16.15%！铜（II）溴化物掺杂助力高性能CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池
全无机钙钛矿由于其固有的无机稳定性而受到更多关注。然而，全无机钙钛矿太阳能电池中的电池效率仍远低于有机 - 无机杂化钙钛矿器件的电池效率。近日，苏州大学王照奎、廖良生联合加州大学洛杉矶分校杨阳通过将溴化铜（II）（CuBr2）直接掺杂到钙钛矿前体中来调控CsPbI2Br结晶。CuBr2的掺入在延迟CsPbI2Br薄膜的结晶动力学过程中起作用，产生高质量的全无机钙钛矿薄膜，具有增大的晶粒尺寸，改善的载流子能力和减少的陷阱状态。制造的钙钛矿太阳能电池达到16.15％的功率转换效率，这是基于CsPbI2Br全无机钙钛矿太阳能电池的最高效率，这种掺杂方法为制备高性能全无机钙钛矿太阳能电池铺平了道路。
Wang, K.-L. Tailored Phase Transformation ofCsPbI2Br Films by Copper (II) Bromide for High-Performance All-InorganicPerovskite Solar Cells. Nano Lett. 2019.
DOI:10.1021/acs.nanolett.9b01553
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.nanolett.9b01553?rand=y45czu6o
9. AFM：21.04%效率！小分子无掺杂空穴传输层用于钙钛矿电池
不含掺杂剂的空穴传输材料（HTM）对于钙钛矿太阳能电池（PSC）的商业化至关重要。然而，具有小分子无掺杂剂HTM的现有技术PSC的效率（PCE）低于20％。南京理工大学唐卫华和美国托莱多大学鄢炎发团队报道了一种DTP-C6Th小分子， 作为无掺杂剂的HTM。与常用的spiro-OMeTAD相比，DTP-C6Th表现出相似的能级，更好的空穴迁移率为4.18×10-4 cm2 V-1s-1，更有效的空穴提取，使得有效且稳定的PSC。通过添加PMMA钝化层,获得了21.04％的最高效率，这是迄今为止基于小分子无掺杂剂的HTM的PSC的最高值。器件稳定性也得到了改善。
Yin, X., Zhou, J., Song, Z., Dong, Z., Bao,Q., Shrestha, N., Bista, S. S., Ellingson, R. J., Yan, Y., Tang, W.,Dithieno[3,2‐b:2′,3′‐d]pyrrol‐Cored Hole Transport MaterialEnabling Over 21% Efficiency Dopant‐Free Perovskite Solar Cells. Adv. Funct. Mater. 2019, 1904300.
https://doi.org/10.1002/adfm.201904300
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201904300
10. ACS Nano：亲锂三维多孔集流体实现稳健锂金属负极用于锂硫电池
关于无枝晶Li金属负极的研究为提高Li-S电池的稳定性和安全性提供了机会，但目前Li负极的低容量和低Li利用率阻碍了Li-S电池能量密度的改善。厦门大学郑南峰和方晓亮团队提出了一种简便的方法，通过用蛋黄-壳结构的N掺杂多孔碳纳米片包裹商业金属泡沫以用作亲锂型3D多孔集流体，其能够容纳大量的Li并具有引导均匀的Li成核/生长能力。得益于该结构的合理设计，该集流体能够助力具有更高的库仑效率和长寿命的无枝晶Li负极，使碳/硫正极显示出增强的稳定性（1400次循环后容量保持率为78.1％），此外，研究者基于该集流体成功构建了具有82％ Li利用率的高面积容量（9.84mAh cm-2）Li-S全电池。
Fei Pei, Ang Fu, Weibin Ye, Jian Peng,Xiaoliang Fang, Ming-Sheng Wang, Nanfeng Zheng, Robust Lithium Metal AnodesRealized by Lithiophilic 3D Porous Current Collectors for Constructing High-EnergyLithium-Sulfur Batteries, ACS Nano, 2019.
DOI: 10.1021/acsnano.9b03784
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.9b03784
