刷了一天新闻，该看看文献了~

纳米人

2020-01-29

1.Sci. Adv.：单晶二维RP相钙钛矿蓝光LED的结构和光谱动力学

实现基于钙钛矿的高色纯度蓝光发光二极管（LED）仍然具有挑战性。加州大学伯克利分校的杨培东和斯坦福大学Michael F. Toney团队成功合成了一系列蓝光二维Ruddlesden-Popper单晶及制备了高色纯度的发蓝光LED。尽管此方法成功地实现了基于不同层厚度的一系列带隙发射，但在施加高偏压下，器件仍然遭受传统的温度诱导器件退化机制的困扰。

为了理解潜在的机制，研究人员通过研究晶体结构和光谱演化动力学，通过原位温度依赖性单晶X射线衍射，光致发光（PL）表征和密度泛函理论计算，进一步阐明了温度诱导的器件退化。由于[PbBr₆]^4-八面体的倾斜和有机链的紊乱，温度升高，PL峰变得不对称加宽，并具有明显的强度衰减，这导致带隙减小。这项研究表明，在LED工作条件下进行热量管理是维持高亮度发光的关键因素。

Structuraland spectral dynamics of single-crystalline Ruddlesden-Popper phase halideperovskite blue light-emitting diodes，Science Advances，2020

DOI:10.1126/sciadv.aay4045.

https://advances.sciencemag.org/content/6/4/eaay4045

2. Chem. Rev.：用于新兴薄膜太阳能电池的溶液处理透明电极

溶液处理的太阳能电池之所以吸引人，是因为其制造成本低，与柔性基底的良好兼容性以及易于大规模制造。可溶液处理的活性材料已被广泛用于制造有机，染料敏化和钙钛矿型太阳能电池，而真空沉积的透明导电氧化物(TCO)，例如铟锡氧化物，氟掺杂的锡氧化物和铝掺杂的氧化锡仍然是太阳能电池最常用的透明电极（TE）。

这些TCO不仅大大增加了设备的制造成本，而且对于将来的柔性和可穿戴应用来说较昂贵。因此，开发用于太阳能电池的溶液处理的TE引起了极大的兴趣。香港理工大学Zijian Zheng团队对溶液加工TE的最新发展进行了详细讨论，包括电极材料的化学合成，电极制备的基于溶液的技术，溶液加工TE的光学和电学性质及其应用在太阳能电池上。

Solution-ProcessedTransparent Electrodes for Emerging Thin-Film Solar Cells，Chem. Rev. 2020

https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00483

3. JACS: 高界面能界面助力安全锂金属电池

构建稳定的固态电解质界面（SEI）对于抑制金属锂枝晶的生长十分重要。然而，由于电化学反应的复杂性，通过调控电解液组分来形成特定的SEI膜比较困难。近日，美国人斯里尔理工大学的Fudong Han与马里兰大学的王春生教授以及浙江大学涂江平教授等摆脱了传统的电解液组分不断试错构建SEI膜的方法，利用Li含量11%的Li-Sr合金负极在全氟电解液中构建了富含SrF₂的稳定固态电解质界面。

研究人员利用理论计算和实验表征等手段发现，富含SrF₂的固态电解质界面对于金属锂有着较高的界面能和较大的机械强度，因此能够通过促进沉积锂金属的横向生长和提高SEI膜的稳定性来抑制枝晶生长。在2M LiFSI-DME的电解液中，Li-Sr//Cu半电池在1mA/cm²的电流密度和1mAh/cm²的容量下的库伦效率高达99.42%，在3mA/cm²的电流密度和2mAh/cm²的容量下的库伦效率高达98.95%。Li-Sr//Li-Sr对称电池在30mA/cm²的超高电流密度和1mAh/cm²的容量下也能够保持稳定的金属锂沉积-剥离循环超过180h。研究人员将复合负极与LiFePO₄正极和LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂正极匹配得到的全电池在不同的电解液中的电化学性能也十分稳定。该工作为调控金属锂负极的组分构建特定SEI膜开辟了道路。

SufuLiu, Fudong Han, Jiangping Tu, Chunsheng Wang et al, High Interfacial-EnergyInterphase Promoting Safe Lithium Metal Batteries, JACS, 2020

DOI：10.1021/jacs.9b11750

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.9b11750

4. JACS: 化学界面工程实现高效CsPbI₃量子点介孔太阳能电池

稳定性优异的全无机α-CsPbI₃钙钛矿量子点（QDs）吸引了研究人员的极大兴趣。此外，非原位合成的量子点明显降低了钙钛矿层沉积过程的可变性。同时，将α-CsPbI₃ QD掺入介孔TiO₂（m-TiO₂）极具挑战性（m-TiO₂是钙钛矿太阳能电池中性能最好的电子传输材料之一）。鉴于此，武汉理工大学Yueli Liu，格勒诺布尔大学Peter Reiss和莫纳什大学Qiaoliang Bao团队使用富含电子的铯离子的乙酸甲酯溶液对m-TiO₂表面进行工程处理。

研究表明，该处理降低了TiO₂表面的固液界面张力并提高了润湿性，从而有利于QDs向m-TiO₂的迁移。同时，铯离子钝化QD表面并促进m-TiO₂/QD界面处的电荷转移，从而使电子注入速率提高了三倍。m-TiO2 / QD层的表面粗糙度也得到了改善，器件效率为13％。

Highefficiency mesoscopic solar cells using CsPbI₃ perovskitequantum dots enabled by chemical interface engineering, J. Am. Chem. Soc. 20

https://doi.org/10.1021/jacs.9b10700

5. Angew：混合聚阴离子化合物作为低成本电化学储能中的正极

近几十年来，由于电子、汽车、自动化等人类生活各个方面的进步，能源消耗急剧增加。传统能源由于其不可再生性和对环境的不利影响，在满足日益增长的能源需求方面面临着巨大的挑战。风能、太阳能和潮汐本质上是可再生和清洁的，因此作为化石能源的替代品正受到越来越多的关注。然而，这些能量的间歇性特征要求及时调节能量的储存和释放。从这个意义上说，二次电池显示了巨大的潜力。自20世纪90年代首次商业化以来，锂离子电池（LIBs）广泛应用于电子设备等领域。

不幸的是，地壳中开采的锂资源非常有限且分布不均，常规正极中所含的钴作为氧化还原中心既不利于环境，又不环保。迫切需要低成本的电化学储能系统（EESSs），以促进风能、太阳能等可再生能源的应用。基于此，中国科学院深圳先进技术研究院唐永炳研究员评估了几种候选的EESSs，并总结了已知的混合聚阴离子化合物（MPCs）——该家族具有强大的框架和较大的离子存储和迁移通道。综合分析指出，对MPCs进行更深入的研究可能会产生许多新颖的晶体学有趣的化合物和用于低成本储能应用的优质正极材料。

Y.Lan, W. Yao, X. He, T. Song, Y. Tang. Mixed polyanionic compounds as positiveelectrodes in low-cost electrochemical energy storage. Angew Chem Int Ed Engl 2020.

DOI:10.1002/anie.201915666

https://doi.org/10.1002/anie.201915666

6. Nano Energy：无裂纹单晶富镍层状NCM正极实现长循环寿命锂离子电池

富镍层状氧化物以其高能量密度和合理的成本成为锂离子电池（LIBs）极具发展前景的正极材料。然而，具有晶界的二次粒子的分层结构不可避免地会引起结构坍塌和电极/电解质界面的副反应，各向异性的收缩和膨胀会引起晶间裂纹。在此，中南大学欧星、韩国汉阳大学Wengao Zhao与厦门大学杨勇合作对颗粒直径为3–6 μm的单晶LiNi_0.83Co_0.11Mn_0.06O₂（SC-NCM）进行了开发和综合研究，其在室温和高温（55 ℃）下均表现出优异的循环性能，并在长期循环后显著改善了结构完整性。

值得注意的是，具有实际负载（8.7 mAh cm⁻²）的SiO-C||SC-NCM软包全电池在45 °C下以1 C（200 mA g⁻¹）的倍率经过600次循环后的容量保持率为84.8％，保持了225 Wh/kg的高比能量密度。通过结合使用X射线光电子能谱、飞行时间二次离子质谱和扫描透射电子显微镜，发现具有微米级尺寸的SC-NCM颗粒可有效缓解电极/电解质侧的相互作用并防止晶间裂纹的产生，从而减轻了不可逆的结构退化。即使在高温下，开发单晶微米级粒子的策略也可以为保持富镍层状NCM正极的结构稳定性和提高其循环寿命提供新的途径。

XinmingFan, Guorong Hu, Bao Zhang, Xing Ou, Jiafeng Zhang, Wengao Zhao, Haiping Jia,Lianfeng Zou, Peng Li, Yong Yang. Crack-free single-crystalline Ni-rich layeredNCM cathode enable superior cycling performance of lithium-ion batteries. Nano Energy 2020, 70, 104450.

DOI:10.1016/j.nanoen.2020.104450

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.104450

7. ACS Nano：纳米颗粒包覆亚硝基化Maytansine以增强放疗效果

目前放射治疗仍然是治疗非小细胞肺癌(NSCLC)等癌症的主要方式。为了提高给定的辐射剂量下的治疗效果，放射增敏剂往往在放疗期间使用。近日，乔治亚大学Jin Xie、Anil Kumar和吉林大学中日联谊医院Qingjie Ma等人报告了一种纳米颗粒制剂，可以选择性地使癌细胞对放疗敏感。具体地说，先将Maytansinoid DM₁亚硝基化，得到DM₁-NO，然后将其装载到PLGA-b-PEG纳米颗粒上。DM₁的毒性通过纳米颗粒包封和亚硝基化来抑制，使药物通过增强的通透性和保留作用传递到肿瘤中。

DM1的毒性通过纳米颗粒包封和亚硝基化来抑制，使药物通过增强的渗透性和滞留效应被递送到肿瘤中。在肿瘤照射下，氧化应激升高，导致S-N键断裂，DM₁和NO释放。DM₁抑制微管聚合并在G2/M期富集细胞，对辐射更敏感。NO在照射下形成高毒性的自由基，如过氧亚硝酸盐，也有助于抑制肿瘤。这两种成分协同作用，以提高放疗的效果，这已在通过体外克隆试验并在体内通过H1299荷瘤小鼠得到证实。研究表明，DM1-NO PLGA纳米颗粒在增强NSCLC和其他潜在肿瘤类型的放疗方面具有巨大的潜力。

ShiGao, Weizhong Zhang, Renjie Wang, Sean P. Hopkins, Jonathan C. Spagnoli,Mohammed Racin, Lin Bai, Lu Li, Wen Jiang, Xueyuan Yang, Chaebin Lee, KoichiNagata, Elizabeth W. Howerth, Hitesh Handa, Jin Xie*, Qingjie Ma*, Anil Kumar*.Nanoparticles Encapsulating Nitrosylated Maytansine To Enhance RadiationTherapy. ACS Nano 2020

DOI: 10.1021/acsnano.9b05976

https://doi.org/10.1021/acsnano.9b05976