1、Advanced Energy Materials綜述: 鋰電池分層結構電極材料的最新進展與展望

       圖1 每個組件的結構圖和相對成本

       鋰電池實現商業化以來，已被廣泛應用于便攜式數字產品中。然而，鋰電池的能量密度和功率密度不足以滿足持續增長的需求。探索具有良好的倍率性能和長周期壽命的陰極/陽極材料迫在眉睫。近日，來自南開大學的陶占良教授和Shu-Lei Chou（共同通訊作者)等人概述了近年來在分級結構電極材料上的研究進展，并詳細討論了分級結構對電化學性能的影響。此外，作者還提出了具有分層結構電極材料所面臨的挑戰和應用前景。

       2、Advanced Energy Materials綜述: 凝膠聚合物電解質在電化學儲能方面的應用

       圖2 電池充電放電過程示意圖

       柔性可穿戴電子產品在蓬勃發展的同時，其安全問題和操作穩定性已經引起了全世界的關注。與傳統液體電解質相比，凝膠聚合物電解質（GPE）具有更高的安全性和對柔性儲能裝置設計的適應性。近日，來自復旦大學的彭慧勝教授(通訊作者)等人概述了凝膠聚合物電解質在電化學能量儲存中的應用。文中討論了如何制備統一的鋰離子遷移數量并為整個電容提供額外偽電容的功能性GPE。其中最令人矚目的是具有自我保護性、耐熱性和自我修復能力的智能型凝膠聚合物電解質。此外，作者對電化學儲能裝置的未來發展方向做出了展望。

       3、Angewandte Chemie International Edition綜述: 3D激光微米和納米打印技術

       圖3 空間功能化的三維微型支架

       近日，來自昆士蘭科技大學的Christopher Barner-Kowollik和卡爾斯魯厄理工學院的Martin Wegener (共同通訊作者) 等人概述了3D激光微米和納米打印技術的最新研究進展。3D打印技術從用于細胞生物學和電子學的先進功能材料發展到需要克服化學障礙來達到分辨率低于衍射極限的快速寫入速度。作者通過高度波長選擇性（λ-正交）光化學過程在一個抗蝕劑中實現多種材料的激光直寫。最后，作者介紹了能夠響應外部刺激（如光，熱，pH值或特定分子）的自適應3D結構，并提出了可降解支架的先進概念。

       4、Advanced Materials綜述：金屬—有機框架的機械性能

       圖4 金屬有機框架結構示意圖

       金屬-有機框架（MOF）的特性是通過無機-有機混合納米多孔結構來提高其力學性能。近日，來自桑迪亞國家實驗室的Nicholas C. Burtch和Mark D. Allendorf (共同通訊作者)等人概述了金屬有機框架（MOF）設備功能和技術應用所帶來的新機遇和挑戰。作者深入討論了MOF作為功能納米器件的應用以及由于缺陷和相互滲透等屬性而引起MOF機械結構-性能變化的最新進展。此外，作者還討論了量化MOF力學性能的最新算法。

       5、Progress in Polymer Science綜述：熱塑性硫化橡膠的制備和結構表征

       圖5 熱塑性硫化橡膠的制備方法示意圖

       熱塑性硫化橡膠（TPVs）由高含量的交聯橡膠作為分散相和低含量的熱塑性塑料作為連續相組成，一般通過預共混橡膠相和塑性相的動態硫化來制備。熱塑性硫化橡膠是一類高性能的熱塑性彈性體（TPE），因它們兼具交聯橡膠的優異彈性和力學性能，以及熱塑性塑料的良好加工性和可回收性，引起了科學家們的廣泛關注。近日，北京化工大學的張立群教授和田明教授(共同通訊作者)等人概述了TPV制備方法的最新研究進展，以及TPV微觀結構的形成機理和影響因素。作者為制備高性能的TPV材料提供了新思路。

       6、Advanced Materials綜述：金屬有機框架及其復合材料的能量儲存和轉換

       圖6 光催化體系的示意圖

       近日，來自日本產業技術綜合研究所的徐強教授和北京大學的鄒如強教授(共同通訊作者)等人概述了金屬有機框架MOF及其復合材料在能源儲存和轉化應用方面的最新進展，包括光化學和電化學制氫，CO2減排和水氧化，超級電容器，鋰離子電池，Li-S電池和Li-O2電池等。作者深入討論了金屬有機框架及其復合材料的設計方案（例如，活性組分的結合，智能形態的設計，以及對有機連接體和金屬節點的選擇），并將其用于特定的能量存儲和轉換應用領域。最后，作者對近期的研究進展進行了介紹，這將有助于MOFs和MOF復合材料在先進能源儲存和轉換應用的發展。

       7、Chemical Society Reviews綜述：化學過程輔助金屬氧化物薄膜的低溫結晶

       圖7 結晶薄膜形成過程示意圖

       隨著金屬氧化物薄膜低溫加工技術的不斷發展，氧化物層（非晶半導體）可以直接集成在用于柔性電子系統的低熔點聚合物基底上，使經濟效益得到增加，同時還降低了能耗。然而，較高的結晶溫度（> 600°C）阻礙了氧化物功能器件的發展。近日，來自馬德里皇家研究院的I?igo Bretos 和M. Lourdes Calzada (共同通訊作者)等人概述了基于濕化學法誘導金屬氧化物薄膜在低溫下結晶的新方法。制備過程的關鍵在于形成無缺陷、高度致密化的非晶態金屬氧化物，過程中光可以用作誘導結晶的互補能源。

       8、Chemical Society Reviews綜述：樹枝狀聚合物與天然產物結合在抗癌劑上的應用

       圖8 樹枝狀大分子的2D化學結構

       在納米醫學領域，由于納米尺度結構的可調范圍，納米載體不僅用于藥物遞送，還用于基因的輸送和顯像劑，組織靶向，腫瘤治療診斷等。臨床上所用到的納米粒子類型主要是脂質體、蛋白基、聚合物/膠束等有機納米粒子和氧化鐵、二氧化硅和金等無機納米粒子。然而，用天然產物作為納米載體的相關報道確很少。近日，來自巴黎第五大學的Serge Mignani 、馬德拉大學的Jo?o Rodrigues 和法國科學研究中心的Jean-Pierre Majoral (共同通訊作者)等人概述了樹枝狀聚合物與天然產物結合的新材料在抗癌劑上的應用。在納米藥物中使用樹狀大分子的最大優勢是其高度的生物相容性及良好的水溶性。新材料的運用，可以有效降低抗癌劑的固有毒性和藥物副作用，提高治療效果，從而減少患者的依賴性。

       9、Accounts of Chemical Research綜述：電池電解質電化學穩定性和界面結構的模擬研究

       圖9 氧化過程中的H轉移反應

       近日，來自美國陸軍研究實驗室的Oleg Borodin (通訊作者)等人報道了電解質雙層中溶劑和離子分配在分子尺度上的觀察，并應用電位的函數預測電解質穩定性及其初始氧化和還原反應的變化。作者通過分子動力學（MD）模擬，發現陰離子可以被設計為優先從正電極吸附或從具有增加的電極電位解吸，提供了額外的杠桿作用來決定陰離子氧化的順序并有效地選擇犧牲陰離子來分解。此外，作者還通過表面增強紅外光譜證實了在高濃度水性電解質中磺酰亞胺（TFSI）和三氟甲磺酸鹽（OTF）的相反電吸附行為。

       10、Accounts of Chemical Research綜述：金屬有機框架的機械穩定性

       圖10 金屬有機框架誘發相變或非晶化的臨界壓力

       金屬有機框架（MOFs）由通過有機配體相互連接的無機部分組成，通過官能化或取代這些結構單元而獲得所需的結構和化學特征。近日，來自根特大學的Veronique Van Speybroeck (通訊作者)等人概述了計算表征MOFs機械穩定性的最新進展。文中提出了三種計算方法，分別是Born穩定性標準、機械模量的各向異性和壓力對狀態的體積方程。研究結果表明，狀態壓力-體積方程可以用于減輕這些瞬時波動的影響，從而產生更準確的結果。

       11、Chemical Reviews綜述：含有高分子添加劑的晶體生長研究

       圖11 晶體結構示意圖

       大分子與生長晶體表面的相互作用在生物礦化中起著重要的作用，其可以在低溫下確定一些生物體是否存活，在工業應用中有著良好的前景。近日，來自紐約大學的Alexander G. Shtukenberg (通訊作者)等人概述了包括肽和蛋白質在內的大分子存在下的晶體生長機理，重點討論了大分子與晶體材料表面之間的相互作用以及不同類型晶體表面上的大分子吸附和大分子存在下的結晶動力學。在整個過程中，深入研究了大分子在晶體表面的吸附和結合選擇性。此外，作者通過與其他結晶添加劑作比較，解釋了大分子尺寸和復雜性所起的特殊作用。