1. AM: 内置电场助力氧化铁纳米管阵列高效储钠性能

能够实现快速持久充放电的高功率钠离子电池有望成为当前锂离子电池的替代品。然而，常规钠离子电池负极材料的低反应活性和较差的稳定性为其实际应用设置了障碍。苏州大学李亮团队通过将表面硫化后的氧化铁设计为有序的纳米管阵列并将其用作钠离子电池的负极材料。由此形成的材料中存在着氧化物和硫化物异质结，异质结在材料内部形成电场，不仅降低了反应活化能而且显著提高了电荷转移动力学。

得益于这种内置电场和有序结构的协同作用，氧化铁纳米管阵列在5 A/g的电流密度下循环200周后的容量保持率仍高达91%，超过了目前文献报道氧化铁的储钠性能。此外，基于这种氧化铁纳米管阵列负极和Na_0.67Mn_0.67Ni_0.23Mg_0.1O₂正极的全电池在功率密度为330 W/kg的情况下其能量密度高达142 Wh/kg。

JiangfengNi, Liang Li et al, Highly Efficient Sodium Storage in Iron Oxide NanotubeArrays Enabled by Built‐In Electric Field, AdvancedMaterials, 2019

DOI: 10.1002/adma.201902603

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201902603?af=R

2. Angew：超稳定的咪唑基MOF用于高效CO₂捕获

在高吸收容量/选择性和低再生成本之间取得平衡是用于碳捕获的金属有机框架（MOF）的发展过程中一直以来的挑战。同时，这些人造材料必须能够满足实际需求，例如在恶劣条件下稳定和可大规模合成。

近日，汕头大学Xiao-Chun Huang等合作，报道了一种新的MOF，Zn(imPim)（又名MAF-stu-1），该MOF含有咪唑衍生物配体，可以以类似手套的方式容纳CO₂分子。Zn(imPim)高的形状互补性使得可直接观察到负载的CO₂，并保证其最佳的碳捕获性能超过目前性能最佳的MOF。此外，Zn(imPim)具有高的热稳定性（高达680°C）和化学稳定性，且可快速大规模生产，使得Zn(imPim)成为了解决CO₂捕获问题的最具竞争力的候选者。

Zhi-ShuoWang, Xiao-Chun Huang*, et al. An Ultrastable Metal Azolate Frameworkwith Binding Pockets for Optimal Carbon Dioxide Capture. Angew. Chem. Int.Ed., 2019

DOI: 10.1002/anie.201909046

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201909046

3. JACS：Fe-N-C单原子催化剂中反应中间体诱导的活性自调节

Fe-N-C单原子催化剂（SAC）对氧还原反应（ORR）表现出高活性。然而，活性中心如何介导催化仍然存在争议。近日，新加坡南洋理工大学Kun Zhou团队使用第一原理计算，提出了Fe-N-C SAC上ORR的微动力学模型，揭示了由其内在中间体诱导的自我调节机制。

模拟结果表明，Fe-N-C中FeN₄中心的单原子Fe位点被0.28至1.00V的中间体OH *覆盖。值得注意的是，这种OH *成为活性部分Fe（OH）N₄的一部分，并且可以优化Fe位点上的中间体结合能，表现出~0.88V的理论半波电位。该工作表明了中间体在单原子催化中的重要性，并为合理设计高性能SAC提供了实用指导。

YuWang, TangKun Zhou*, et al. Self-Adjusting Activity Induced by Intrinsic Reaction Intermediatein Fe-N-C Single-Atom Catalysts. J. Am. Chem. Soc., 2019

DOI: 10.1021/jacs.9b07712

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b07712

4. Nano Lett.: 通过置换反应实现高能量密度可充电镁电池

由于其高理论体积容量和无枝晶剥离/电镀Mg，可充电镁电池（RMB）在新能源电池体系中具有巨大的潜力。然而，缺乏高能量密度的正极严重限制了它们的实际应用。

马里兰大学王春生团队首次报道CuS正极可以在室温下通过CuS /Mg软包电池中的置换反应完全可逆地工作，并在MACC电解质中提供~400 mAh/g的高容量，对应于重量和体积能量密度分别为608 Wh/kg和1042 Wh/L，即使在80次循环后，CuS/Mg软包电池仍可保持335 mAh/g的高容量。详细的机理研究表明，CuS经历了置换反应途径而不是典型的转化机制。

MingleiMao, Tao Gao, Singyuk Hou, Fei Wang, Ji Chen, Zengxi Wei, Xiulin Fan, Xiao Ji,Jianmin Ma, Chunsheng Wang, High-Energy-Density Rechargeable Mg Battery Enabledby a Displacement Reaction, Nano Letters, 2019.

DOI:10.1021/acs.nanolett.9b02963

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.9b02963

5. Nano Lett.: 无机凝胶衍生金属框架，实现高性能硅负极

金属基质材料已经成为与锂等下一代电极材料杂交的理想平台，用于锂离子电池的实际应用。然而，这些金属物质通常以分离的颗粒的形式存在，不能为硅体积变化提供足够的自由空间以及连续的电荷传输途径。德克萨斯大学奥斯汀分校余桂华和南京师范大学Ping Wu团队从无机凝胶前体合成具有互连孔通道和导电骨架的3D金属框架，将其作为缓冲/导电基质以提高硅负极的储锂性能。

作为概念验证演示，商业Si颗粒通过简单的凝胶还原途径原位固定在Sn-Ni合金框架内，并且在循环期间Si颗粒的重排增加了Si在Sn-Ni框架中的分散性，和对储锂的协同作用。Si @ Sn-Ni全金属骨架的高结构完整性，3D Li⁺/e^-混合传导通路，界面结合的协同效应，活性Si和Sn之间的同时反应动力学，实现了长循环寿命（在0.5 A g^-1下100次循环后为1205 mAh g^-1）和优异的倍率性能（10 A g^-1下为653 mAh g^-1）。

Anping Zhang, Zhiwei Fang, Yawen Tang, Yiming Zhou, Ping Wu, Guihua Yu, InorganicGel-Derived Metallic Frameworks Enabling High-Performance Silicon Anodes, NanoLetters, 2019.

DOI:10.1021/acs.nanolett.9b02429

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.9b02429

6. Nano Lett.：具有多尺度结构的纳米纤维蛋白原支架用于促进伤口愈合

纤维蛋白原作为凝血和组织修复的关键成分，被广泛地用于开发促进伤口愈合的纳米纤维生物支架材料。目前制备蛋白质纳米纤维的技术，如静电纺丝或挤压等都会引起蛋白质构象的变化。并且这种变化往往与淀粉样变性相关，进而也会引发疾病。从我们最近引进的在生理盐缓冲液中自组装纤维蛋白原支架的技术开始，英国诺丁汉特伦特大学Monika Michaelis团队和德国不莱梅大学Dorothea Bruggemann团队合作，对新型纤维蛋白原纳米纤维的形态和二级结构进行了研究，并考察了纤维蛋白原的浓度和pH值对蛋白构象的影响。

实验观察到，在形成纤维结构时，部分蛋白会由α-螺旋转变为β-折叠。硫黄蛋白T染色实验则表明，这种构象的转变与淀粉样蛋白的形成无关。由于该纤维支架材料的多尺度结构可以被很好地控制，因此不会产生致病的淀粉样变性，从而证明了它是一种促进创伤愈合的良好材料。

KarstenStapelfeldt, Monika Michaelis, Dorothea Bruggemann. et al. Controlling theMultiscale Structure of Nanofibrous Fibrinogen Scaffolds for WoundHealing. Nano Letters. 2019

DOI:10.1021/acs.nanolett.9b02798

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b02798

7. Chem. Sci.：近红外Rhodol衍生物用于可被激活的高对比度光声成像

开发能够对细胞过程进行高对比度光声成像的可激活型分子探针是目前研究所面临的一大难题。湖南大学蒋健晖教授和汪凤林博士合作开发了一种新的近红外对甲氨基酚衍生物探针Rhodol-NIR，它具有消光系数大、量子产率低和在酯化后结构会由开环型转变为封闭的螺内酯型等特点。

这些特点也使得该探针可以被特异性的脱酯化反应激活以形成具有高对比度的PA成像探针。实验通过将这一探针用于对肿瘤生物标志物醌氧化还原酶同工酶1 (hNQO1)进行PA成像，证明了其可以在活细胞和动物体内检测并成像hNQO1，并具有很好的对比度和敏感性。

FengLiu, Fenglin Wang, Jian-Hui Jiang. et al. Engineering NIR Rhodol Derivativewith Spirocyclic Ring-open Activation for High-Contrast PhotoacousticImaging. Chemical Science. 2019

DOI:10.1039/C9SC02764E

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc02764e#!divAbstract

8. ACS Nano：Ce6与免疫球蛋白G相结合用于荧光成像指导的肿瘤协同治疗

光动力治疗(PDT)与免疫治疗相结合是一种很好的局部治疗肿瘤的方法。而成功的PDT往往需要成像图进行指导以保证治疗的准确性。然而，现有的研究都是致力于同时递送光敏剂和造影剂，这不仅使得PDT试剂从体内清除的效率变慢，也会导致成像结果和PDT试剂的释放之间存在不同步。复旦大学陆伟教授团队和上海交通大学肖泽宇教授团队合作，发现光敏剂Ce6与免疫球蛋白G (IgG)之间存在固有的结合能力。

Ce6和IgG可以自组装形成纳米复合物Chloringlobulin (Ce6 +免疫球蛋白G)。实验将其与PD-L1相结合制备了αPD-L1-Chloringlobulin，并利用该复合物对小鼠的原位神经胶质瘤进行了基于Ce6荧光成像指导的手术、定向PDT和PD-L1检查点封锁治疗。而在原位结肠癌模型小鼠中，实验制备了另一种可与PD-L1和细胞毒性T淋巴细胞抗原4(CTLA-4)双重检查点阻断治疗相结合的Chloringlobulin，通过联合手术中荧光成像指导的PDT证明了这一策略具有很好的临床实用性。

JiaojiaoXu, Zeyu Xiao, Wei Lu. et al. High Affinity of Chlorin e6 to Immunoglobulin Gfor Intraoperative Fluorescence Image-Guided Cancer Photodynamic and CheckpointBlockade Therapy. ACS Nano. 2019

DOI:10.1021/acsnano.9b03466

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b03466

9. ACS Nano: 富含Cu₄SnS₄的纳米材料用于薄膜锂电池，具有增强的转化反应

厦门大学彭栋梁、德克萨斯大学奥斯汀分校Hang Guo和Buddie Mullins团队以氧化石墨烯为添加剂，通过简单的凝胶-溶剂热法，合成了富含Cu₄SnS₄的纳米粒子和纳米管的复合材料，并将其应用于薄且柔韧的锂金属电池。与富含Cu₂SnS₃的电极不同，富含Cu₄SnS₄的电极在200次循环后稳定地循环，具有~416mAh g^-1增强的转换容量（约52％的总容量）。

研究者通过原位XRD分析了Cu-Sn-S电极的锂化/去锂化机制以及转化和合金化反应的电压范围；通过基于三种算法的DFT计算比较了三种Cu-Sn-S化合物的转化过程，阐明了Cu₄SnS₄电极增强的转化稳定性和优异的扩散动力学；通过原位/非原位表征，DFT计算和各种电化学测试揭示了Cu-Sn-S电极的反应途径和不稳定容量的根本原因。这项工作提供了基于多种锂化机制开发能源材料和功率器件的见解。

JieLin, Jin-Myoung Lim, Duck Hyun Youn, Yang Liu, Yuxin Cai, Kenta Kawashima,Jun-Hyuk Kim, Dong-Liang Peng, Hang Guo, Graeme Henkelman, Adam Heller, C.Buddie Mullins, Cu₄SnS₄-Rich Nanomaterials for Thin-FilmLithium Batteries with Enhanced Conversion Reaction, ACS Nano, 2019.

DOI: 10.1021/acsnano.9b05029

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.9b05029

10. ACS Nano: 三维Ni-Co氢氧化物异质结构与碳纳米管杂化用于高性能储能

中国电子科技大学Yan Wang、Zexiang Chen和台湾国立清华大学Yu-Lun Chueh团队使用简单的一步水热法设计在碳纳米管（CNT）材料上生长的镍钴（Ni-Co）双氢氧化物纳米针（NCDHN），组成的3D复合材料表示为CNTs@NCDHN，将该复合物制成电极，展示出高倍率和长循环寿命。对三维CNTs@NCDHN电极和Ni-Co氢氧化物电极之间进行电化学性能的对比分析表明，CNTs @NCDHNs的高倍率性能和长循环寿命是由于协同效应。

CNTs@NCDHNs在1A g^-1的电流密度下表现出1823 F g^-1的高比电容，并且在20 A g^-1的充电-放电倍率下仍保留了大于77.6％的电容。将其作为正电极，rGO-Fe₂O₃作为负电极，组装准固态电池。该电池具有高达20 A g^-1的超快充放电速率和长循环稳定性。当施加0-1.6V的电压，相应的准固态器件在功率密度为1.13 kW kg^-1时具有高达54.6 Wh kg^-1的高能量密度，在12.4 kW kg^-1时能量密度为35.8 Wh kg^-1。此外，该装置在不同极端条件下表现出最佳的柔韧性、稳定性和安全性。

YanWang, Hualiang Wei, Huifang Lv, Zexiang Chen, Jijun Zhang, Xinyu Yan, Ling Lee,Zhiming M. Wang, Yu-Lun Chueh, Highly Stable Three-Dimensional Nickel–Cobalt HydroxideHierarchical Heterostructures Hybridized with Carbon Nanotubes for HighPerformance Energy Storage Devices, ACS Nano, 2019.

DOI:10.1021/acsnano.9b04282

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.9b04282

11. Adv. Sci.：光敏微载体用于修复组织缺损

智能响应型微载体可以对外界刺激做出反应，从而主动地释放药物，因此可用于治疗和组织再生等领域。而在各种刺激中，近红外(NIR)光是一种很好的选择，因为它可以穿透生物组织，具有足够的强度也不会造成严重的损伤。东南大学赵远锦教授、南京大学孙凌云教授和QianHuang博士合作，利用微流体技术，制备了一种用于递送药物的光敏微载体(PDMs)。

该微载体由可吸收NIR光的氧化石墨烯、对热敏感的聚(N-异丙基丙烯酰胺)和明胶甲基丙烯酸酯组成。在近红外光照射下，PDMs的体积会发生收缩从而能有效地触发药物释放；而当近红外光消失后，缩小的微载体也会恢复到原来的大小，并且这个可逆的过程可以稳定地重复许多次。体外实验表明，在激光照射下的PDMs能有效释放负载的血管内皮生长因子，进而促进人脐静脉内皮细胞的成管化。体内实验结果也表明， PDMs在组织缺损大鼠模型上具有显著的光热效应和良好的治疗效果。

XinZhao, Qian Huang, Lingyun Sun, Yuanjin Zhao. et al. Photoresponsive DeliveryMicrocarriers for Tissue Defects Repair. Advanced Science. 2019

DOI:10.1002/advs.201901280

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.201901280

12. Adv. Sci.：超薄黑云母纳米片用于肿瘤诊疗

黑云母(BM)是一种片状硅酸盐矿物，在许多领域中都具有广阔的应用前景。但是目前BM纳米片(NSs)的合成却还是一个不小的难题。深圳人民医院Xiaobin Zeng博士、哈佛医学院Omid C. Farokhzad教授和Wei Tao博士合作提出了一种高效合成超薄BM NSs的方法，并且由于这些NSs中存在MgO、Fe₂O₃和FeO，因此被聚乙二醇化后的BM NSs可以作为一种智能的肿瘤诊疗平台，它具有以下特点：Fe³⁺可以通过消耗谷胱甘肽和生成O₂来重塑肿瘤微环境(TME)；生成的O₂会被含有氧空位的MgO进一步催化生成·O₂⁻；铁离子催化的类芬顿反应可以通过TME中的H₂O₂生成·OH。

并且，BM NSs可以通过第二步和第三步的循环反应生成Fe²⁺和Fe³⁺，进而持续消耗谷胱甘肽和H₂O₂并生成·OH和O₂。同时，在650 nm激光照射下，该NSs能够利用O₂产生·O₂⁻，而在808 nm激光下则会产生光热治疗的效果，并且其自身也是一种可用于荧光、光声和光热成像的多模态成像造影剂。

XiaoyuanJi, Xiaobin Zeng, Omid C. Farokhzad, Wei Tao. et al. Synthesis of UltrathinBiotite Nanosheets as an Intelligent Theranostic Platform for CombinationCancer Therapy. Advanced Science. 2019

DOI:10.1002/advs.201901211

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.201901211

13. AEM: 超过36％的记录效率！钙钛矿用于室内光伏发电！

室内光伏发电有望为物联网提供自供电的电子设备。香港大学Shien‐Ping Feng团队报道了一种三阴离子CH₃NH₃PbI_2-xBrCl_x钙钛矿薄膜，其带隙专为室内光捕获而设计，在标准1000 lux荧光灯下, 具有1.028V的独特高开路电压（Voc），达到36.2％的纪录效率。溴化物和氯化物抑制了陷阱状态和非辐射复合损失，表现出显著的理想因子1.097。

氯化物的引入成功地抑制了碘化物和溴化物的卤化物偏析，稳定了三阴离子钙钛矿膜。该设备具有出色的长期性能，在连续光照下超过2000小时，可保持95％以上的原始效率。研究结果表明，I/Br/Cl三阴离子钙钛矿具有定制的带隙和抑制陷阱状态的重要性和潜力，可以稳定高效地进行室内光回收。

TailoringTriple‐AnionPerovskite Material for Indoor Light Harvesting with Restrained HalideSegregation and Record High Efficiency Beyond 36%. Adv. Energy Mater. 2019,1901980.

DOI: 10.1002/aenm.201901980

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201901980