1. Nature: 交联离子低聚物，作为碳酸钙的合适前体

无机材料在社会中起着至关重要的作用，包括建筑结构，光学设备，机械工程以及作为生物材料的。但是，无机材料的制造受到经典结晶的限制，经典结晶通常会产生粉末，而不是具有连续结构的整料。为了改善无机材料的结构，已经提出了几种能够实现非经典结晶的前体，例如预成核簇，致密液滴，聚合物诱导的液体前体相和纳米颗粒。但是这些前体在整料制备中的大规模应用受到可用性和实际考虑的限制。受可通过交联单体或低聚物的材料的可加工性的启发，浙江大学唐睿康团队通过交联离子低聚物构建连续结构的无机材料的过程。

以碳酸钙为模型，获得了大量具有可控制分子量的低聚物（CaCO₃）_n，其中三乙胺用作封端剂以稳定低聚物。除去三乙胺可引发（CaCO₃）_n低聚物的交联，从而快速构建纯整体式碳酸钙，甚至具有连续内部结构的单晶。低聚物前体的流体状行为使其易于加工或模塑成形状，甚至对于具有结构复杂性和可变形态的材料也是如此。该策略来自经典的无机和高分子化学的融合，并使用相同的交联过程来制造材料。

Crosslinkingionic oligomers as conformable precursors to calcium carbonate

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1645-x

2. Nature Electronics: 外延生长和层转移技术，用于电子和光子设备材料的异质集成

对改进的电子和光电子器件的需求推动了单晶半导体外延生长技术的发展。然而，晶格和热膨胀系数失配问题限制了在异种材料上生长和集成高效电子和光子器件的选择。因此，科研人员开发了先进的外延生长和层剥离技术来解决与晶格失配有关的问题。

近日，弗吉尼亚大学KyusangLee 联合麻省理工学院 Jeehwan Kim回顾了用于先进电子和光子器件中的异种单晶材料的单片集成的外延生长和层转移技术。还研究了涉及二维材料作为外延释放层的新兴外延生长技术，并探讨了可以利用先进的外延生长和剥离方法的未来集成计算系统。

Lee, K. Kim, J. et al.Epitaxial growth and layer-transfer techniques for heterogeneous integration ofmaterials for electronic and photonic devices. Nature Electronics 2019.

DOI: 10.1038/s41928-019-0314-2

https://www.nature.com/articles/s41928-019-0314-2

3. Nat. Commun.: 在无机钙钛矿太阳能电池中，钡诱导的相分离和带隙减小

全无机金属卤化物钙钛矿正显示出朝着有效的长期稳定材料和太阳能电池发展的前景。元素掺杂，特别是在铅位置的元素掺杂，已被证明是获得所需薄膜质量和材料相的有效策略，并用于高效，稳定的无机钙钛矿太阳能电池。

武汉理工大学Wanchun Xiang和洛桑联邦理工学院AndersHagfeldt团队通过在CsPbI₂Br中添加钡离子，钡没有掺入钙钛矿晶格中，但会引起相偏析，与前体化学计量相比，碘化物/溴化物的比率发生变化，因此钙钛矿相的带隙能降低。钡含量为20 mol％的器件显示出14.0％的高效率，并极大地抑制了无机钙钛矿内部的非辐射复合，从而产生了1.33 V的高开路电压，电致发光的外部量子效率为10^{- 4}。

Ba-inducedphase segregation and band gap reduction in mixed-halide inorganic perovskitesolar cells, Nature Communications

https://www.nature.com/articles/s41467-019-12678-5

4. Sci. Adv.：硼烯-石墨烯异质结构

异种二维（2D）材料的整合对纳米电子应用至关重要。与垂直堆叠相比，共价横向缝合需要自下而上的合成，从而导致2D横向异质结构非常罕见。硼烯具有多态性和不同的键合几何形状，是2D异质结构的有希望的候选者。

近日，美国西北大学报道了硼烯与石墨烯的横向和纵向整合。尽管晶体学晶格和对称匹配不完善，但topographic和空间分辨光谱测量表面其具有几乎原子清晰的横向界面。此外，在石墨烯下的硼插层会导致旋转相称的垂直异质结构。硼的丰富键合构型表明，硼烯可以整合到各种2D异质结构中。

XiaolongLiu and Mark C. Hersam*. Borophene-graphene heterostructures. Sci. Adv.,2019

DOI: 10.1126/sciadv.aax6444

https://advances.sciencemag.org/content/5/10/eaax6444?rss=1

5. Joule: 双层超疏水膜助力高级复合电解质Li-O₂电池

尽管water-in-salt电解质能够促使Li-O₂电池中发生清洁的氧化还原反应，但是目前Li-O₂电池的能量密度和能量效率仍然无法无锂离子电池相媲美。而且，water-in-salt电解质阴极稳定性极限的尴尬位置也进一步挤压了实际电池的工作电压区间。在本文中，吉林大学的于吉红与南京大学的周豪慎教授团队通过将混合电解质涉及到双室电池结构中有效地突破了这种“输出电压极限”。

在这种新型的双室电池结构中，water-in-salt正极电解液和负极的离子液体电解液被一种柔性的双层超疏水聚合物膜隔开。此外，他们将容量提高和过电位抑制归功于基于溶液反应的Li₂O₂积累-水解机制。在3.6V充电截止电压的控制下，这种Li-O₂电池在循环250周时仍然具有较高的面积容量（2.5mAh/cm²）、显著的能量效率（0.47V过电位）和长期可逆性（库仑效率，99.5%），这使得Li-O₂电池技术具有真正的竞争力。

YuQiao, Jihong Yu, Haoshen Zhou et al, Advanced Hybrid Electrolyte Li-O₂Battery Realized by Dual Superlyophobic Membrane, Joule,2019

DOI:10.1016/j.joule.2019.09.002

https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(19)30430-1#

6. Joule观点: 回收报废的电动汽车锂离子电池

锂离子电池使用量的快速增长将会引入大量的废旧锂离子电池，处理废旧锂离子电池的步骤包括重新制造、重新定型和回收。再制造和再利用能够延长电池的使用寿命，而回收利用则通过将材料返回到价值链上来形成闭合回路。火法冶金，湿法冶金和直接回收是废锂离子电池的三个回收过程，这三个循环过程的学术创新和工业示范不断涌现。

伍斯特工业学院Yan Wang等人总结了研究和工业上在火法冶金，湿法冶金和直接回收方面的最新进展，指出目前的回收技术都不是完美的，确实存在极大的挑战，并提供了见解和建议，以改善锂离子电池回收利用的方向，使其变得清晰。以期望在学术界，工业界和政府的共同努力下，从生态和经济角度，使回收发挥更重要的作用。

MengyuanChen, Xiaotu Ma, Bin Chen, Renata Arsenault, Peter Karlson, Nakia Simon, YanWang, Recycling End-of-Life Electric Vehicle Lithium-Ion Batteries, Joule,2019.

DOI:10.1016/j.joule.2019.09.014

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S254243511930474X

7. Matter：Cu掺杂调节表面元素分布显著提高PtNi基ORR催化剂的稳定性

PtNi催化剂是燃料电池中氧还原反应的一类合金型高效催化剂，然而它们的稳定性较差。近日，加州大学洛杉矶分校的黄昱教授和约翰霍普金斯学院的Tim Mueller教授合作，通过在合成过程中引入第三种元素Cu来调节其表面元素分布，从而显著增强了八面体PtNi纳米颗粒的稳定性和活性。

为了揭示这一现象背后的机制，他们进行了蒙特卡罗(KMC)动力学模拟初始化使用生长跟踪实验，与PtNi相比，PtNiCu显著提高改善了镍和铜的保留率，与实验一致。KMC中单个原子的运动轨迹表明，稳定性的增强可以归因于合成催化剂中表面Pt组分的增加，这减少了表面空位的产生，抑制了表面迁移，并抑制了亚表面铜和镍原子的溶解，从而显著增强了催化剂的稳定性。

Liang Cao, Zipeng Zhao, ZeyanLiu, Wenpei Gao, Sheng Dai, Joonho Gha, Wang Xue, Hongtao Sun, Xiangfeng Duan,Xiaoqing Pan, Tim Mueller, Yu Huang. Differential Surface ElementalDistribution Leads to Significantly Enhanced Stability of PtNi-Based ORRCatalysts. Matter, 2019.

DOI:10.1016/j.matt.2019.07.015

https://doi.org/10.1016/j.matt.2019.07.015

8. Matter：新型AuPd金属纳米颗粒催化防弹聚合物材料的可控合成

利用纳米粒子催化化学反应生成功能高分子是化学研究的一个重要领域。近日，布朗大学的孙守恒团队设计制备了一种AuPd纳米颗粒体系作为一种具有高催化活性和稳定性的催化剂，通过串联反应一锅法合成聚苯并恶唑。一锅反应依赖于AuPd纳米颗粒的大小和组成，8nm的Au₃₉Pd₆₁纳米颗粒是聚合反应的最佳催化剂。

与商业PBO (Zylon,Mw = 40 kDa)相比，使用该催化剂制备的高纯PBO在600℃以下具有优异的热稳定性，在苛刻环境条件下具有更好的化学和机械稳定性。报道的纳米颗粒催化的一锅反应并不局限于PBO的形成，还可以作为刚性聚合物的一般方法加以推广，对于防弹纤维、阻燃和智能纺织品的应用非常重要。

Chao Yu, Xuefeng Guo, Zhouyang Yin, Zhonglong Zhao,Xing Li, Jerome Robinson, Michelle Muzzio, Cintia J. Castilho, Mengqi Shen,Yucheng Yuan, Junyu Wang, John Antolik, Gang Lu, Dong Su, Ou Chen, PradeepGuduru, Christopher T. Seto, Shouheng Sun. Highly Efficient AuPd Catalyst forSynthesizing Polybenzoxazole with Controlled Polymerization. Matter, 2019.

DOI: 10.1016/j.matt.2019.09.001

https://doi.org/10.1016/j.matt.2019.09.001

9. Matter综述：金属有机骨架（MOFs）的控制合成以及分层组装

金属有机骨架（MOFs）已经被广泛应用于气体存储和分离，药物输送和催化剂等。MOFs的设计与结构，以及分层的组装对于增强其性能，如分离动力学，催化活性和选择性，都起着至关重要的作用。近日，美国德州农工大学Zhou Hong-Cai教授及其研究团队于Matter上发表了关于MOFs的控制合成及分层组装的综述。

他们总结了近期关于控制合成可调节尺寸与形貌的MOFs的研究进展，并讨论了新型MOFs的分层结构的程序组装，而且强调MOFs的成分，形貌以及分层的孔结构对于传递和催化等应用的至关重要的作用。他们简要概述了MOFs超结构和分层功能的化合物的程序组装。他们旨在为研究MOFs及其分层组装提供综合指导，并反过来设计合成具有前所未有可调性的材料，从而使其应用到更多的方面。

LiangFeng, Kun-Yu Wang, Joshua Powell, and Hong-Cai Zhou. ControllableSynthesis of Metal-Organic Frameworks and Their HierarchicalAssemblies. Matter 1, 801–824, October 2, 2019.

DOI:10.1016/j.matt.2019.08.022

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590238519302152

10. AEM: 利用二氧化硅限制硫化镍中硫的“散发”用于高性能锂离子电池

硫化镍以其高的理论容量被认为是一种很有前途的新型锂离子电池负极材料。但是，在运行的过程中，由于容量的重大变化而导致的容量衰减大大限制了它们的实际应用。近日，武汉理工大学麦立强教授以及阿贡国家实验室陆俊 等人通过一种分步构建的方法，通过模板辅助涂层，热处理和刻蚀工艺合成了NiS_x@C 卵黄（yolk-shell）结构。

值得一提的是， SiO₂在煅烧中产生致密层限制硫的“散发”，并且NiS_x@C yolk-shell结构可以产生稳定的电化学反应化境，以缓冲锂化和脱锂过程中NiS_x yolk的严重体积膨胀，还有助于形成稳定的固体电解质界面（SEI）层。具有yolk-shell 结构的NiSx@C在锂离子电池中显示出优异的循环稳定性（在1A g^-1的电流密度下充放电2000次容量还能达到460 mAh g^-1）以及优越的倍率性能（在20 A g^-1下容量达到225 mAh g^-1）。

QidongLi, Liqiang Mai*, Jun Lu*, et al. Silica Restricting the SulfurVolatilization of Nickel Sulfide for High‐Performance Lithium‐Ion Batteries

DOI:10.1002/aenm.201901153

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201901153

11. Adv. Sci.: Ruddlesden–Popper钙钛矿：光电应用的合成和光学性质

Ruddlesden-Popper钙钛矿作为下一代光电器件的候选者最近引起了广泛的关注。有机阳离子，金属卤化物和结构中层数的变化导致不同光电应用的晶体结构和性能发生变化。

吉林大学William W. Yu和Yu Zhang总结和比较了二维钙钛矿晶体和薄膜的不同合成方法。器件中的光电特性和电荷转移过程也被研究 （特别是对于发光二极管和太阳能电池）。

Gao, X. Yu, W. W. Zhang, Y. et al. Ruddlesden–Popper Perovskites: Synthesis and Optical Properties forOptoelectronic Applications. Adv. Sci. 2019.

DOI: 10.1002/advs.201900941

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/advs.201900941

12. Angew：Mo₂C衍生的多金属氧酸盐用于肿瘤诊疗

为了克服目前化学动力学治疗(CDT)所存在的一些局限性，南京工业大学宋雪娇博士和董晓臣教授合作制备了一种Mo₂C衍生的多氧金属酸盐(POM)，并将其作为一种可以协同进行化学动力学-NIR II光热治疗的新型CDT试剂。研究发现，POM可以在酸性的肿瘤微环境(TME)中聚集，因此能够实现特异性地肿瘤靶向。

而它除了能通过Russell机制产生单线态氧(¹O₂)外，还可依靠出色的光热转换性能来增强其CDT效应从而提供更好的肿瘤治疗效果。同时POM还可以通过NIR-II光声成像对肿瘤进行诊断并对治疗进行优化。得益于钼具有的可逆的氧化还原特性，该POM纳米颗粒可以从抗氧化防御系统中逃逸从而实现持续的治疗以完全治疗肿瘤，并且毒副作用也非常低。

GongyuanLiu, Xuejiao Song, Xiaochen Dong. et al. Mo2C-Derived Polyoxometalate forNIR-II Photoacoustic Imaging-Guided Chemodynamic/Photothermal Synergistic Therapy. Angewandte ChemieInternational Edition. 2019

DOI:10.1002/anie.201910815

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201910815