• 综述：用于先进能量转换与存储的图案化电极：从精密工程到实际应用

  图案化电极：颠覆传统能源器件的精密工程革命从随机到有序的范式转变传统电极的随机微观结构如同未经规划的城市道路，成为制约能源器件性能的根本瓶颈。图案化电极技术应运而生，它采用微纳加工（micro/nanofabrication）这一利器，将原本无序的复合材料转化为几何形状、尺寸和分布均可精确调控的工程化架构。这种从“混沌”到“有序”的范式转变，实现了跨尺度的空间控制，为揭示本征电化学机制（fundamental electrochemical mechanisms）创造了前所未有的理想研究平台。精密制造技术赋能结构创新图案化电极的实现依赖于一系列尖端制造工艺。从光刻（lithography）到刻

  来源：Journal of Materials Chemistry A

  时间：2025-11-02

• 拓扑光子学的局限性与可能性

  摘要光的拓扑态具有许多有趣的特性，例如强烈的光局域性和稳健的波导传输能力，这些特性在激光器、集成光芯片以及其他光子器件中具有广泛的应用前景。为了实现这些应用，有必要准确了解光子拓扑态及其器件的局限性和可能性。在这篇重要的评估报告中，我们指出了光子系统中拓扑保护的近似性质，并讨论了这种保护在哪些情况下能够发挥积极作用，以及在哪些情况下无法发挥作用。

  来源：Nature Reviews Physics

  时间：2025-11-02

• 用于在电磁场下增强极化损耗的碳纳米结构螺旋体

  深入理解碳纳米结构中螺旋结构与内在电磁特性之间的相互关系，对于开发高性能电磁波（EMW）吸收剂至关重要。本文采用软模板法合成具有相同石墨化程度、缺陷密度和化学组成的螺旋碳结构，以阐明电磁波吸收损失机制。通过调节诱导模板并利用全波电磁仿真方法，可以获得不同的螺旋构型。研究结果表明，优化后的螺旋几何结构实现了高达7.44 GHz的显著有效吸收带宽，相比线性结构提升了33%，优于现有的基于粉末碳的吸收剂。理论仿真验证了螺旋曲率通过几何相位调制增强了界面极化。同时，雷达截面（RCS）分析显示出了卓越的波衰减性能，其RCS值低至-54 dB，背散射减少了90%，这

  来源：Journal of Materials Chemistry A

  时间：2025-11-02

• 高熵合金在具有高电负性差异的碱性氢释放反应中的电催化性能

  高熵合金（HEAs）是一种新兴的电催化剂，它们可以通过在合金化后利用电负性差异来调控铜（Cu）的电子结构，从而将原本惰性的铜转化为高活性的电催化活性位点。通过在铜基底表面采用电沉积法制备了一种多组分Fe0.19Co0.23Ni0.28Cu0.28Cr0.02 HEA薄膜催化剂，实现了229 mV的低过电位（η50），这一数值接近Pt/C电极的207 mV。该催化剂的塔菲尔（Tafel）斜率为34.1 mV dec−1，略低于Pt/C电极的35 mV dec−1，表明其具有优异的反应动力学性能。在碱性溶液中，经过10小时的开路电位（OCP）测试后，该催化剂

  来源：Journal of Materials Chemistry A

  时间：2025-11-02

• 掺硒的硫化聚丙烯腈作为高性能阳极，用于稳定的钾离子存储

  开发用于非水系钾离子电池（KIBs）的高性能电极材料对其进一步的实际应用至关重要。硫化聚丙烯腈（SPAN）作为一种硫-碳复合材料，由于其低成本、高容量和出色的使用寿命，成为KIBs的理想阳极候选材料。为了进一步提升其电化学性能以更好地储存钾离子，本文采用少量硒（Se）作为共晶促进剂，显著提高了基于SPAN的材料的倍率性能。掺杂的硒在原子层面均匀分布，有助于促进反应动力学和钾离子的扩散。因此，优化后的Se0.03-SPAN表现出约556 mA h g−1的高可逆容量，在2.0 A g−1电流下的倍率性能达到361.1 mA h g−1，并且具有优异的循环稳

  来源：Journal of Materials Chemistry A

  时间：2025-11-02

• 锂离子电池中电荷异质性与首次循环不可逆容量损失的相关性研究

  建立镍电荷异质性与首次循环不可逆容量（IRC）损失之间的直接关联对于优化高能量锂离子电池（LIB）正极至关重要。然而，电荷分布与IRC损失之间的相互作用仍不明确。在这项研究中，我们通过使用衍射、光谱和纳米尺度显微镜技术系统地研究NCM 333和NCM 811正极中镍氧化态的变化，揭示了镍氧化态的空间差异是IRC损失的主要因素。以LiNiO2（Ni3+）为参考，一阶导数XANES分析确定NCM 333和NCM 811的原始状态镍氧化态分别为约+2.2和+2.6。纳米尺度透射X射线显微镜（TXM-XANES）能够直接定量可视化镍的化学状态和电荷分布，显示出在

  来源：Journal of Materials Chemistry A

  时间：2025-11-02

• HxWO3在中等温度下具有较高的质子导电性：这为其作为混合离子-电子导体的应用打开了大门

  氢钨青铜（HxWO3）是一种具有显著混合质子-电子导电性能的材料，尤其在常温附近表现突出。这类材料因其在电致变色和气致变色等应用中的潜力而受到广泛关注。然而，关于其在中温范围（200–500 °C）内的质子传输特性仍缺乏系统研究。本研究首次揭示了HxWO3在中温下的质子传输行为，探索其作为混合离子-电子导体（MIEC）在中温电化学应用中的潜力。通过采用一种质子导电的磷酸盐玻璃作为电子阻断电极，研究人员能够选择性地测量HxWO3的质子导电性，同时抑制电子导电的干扰。研究发现，氢在烧结的WO3颗粒中优先在表面区域扩散，形成约500微米厚的富氢区域，该区域的氢含量达到x = 0.24，其质子导电性在

  来源：Journal of Materials Chemistry A

  时间：2025-11-02

• 通过核磁共振光谱研究混合卤化物层状钙钛矿中的链动态及准熔化转变过程

  有机阳离子在混合卤化物材料中的动态行为对结构和光电性能具有显著影响，这决定了其在光伏器件等应用中的表现。研究者通过实验揭示了纯卤化物材料中有机阳离子链的动态特性，并进一步探讨了混合卤化物体系中这些动态行为的变化。这些发现不仅有助于理解有机阳离子在混合卤化物体系中的行为，还为设计高性能的二维钙钛矿材料提供了重要的理论依据。在纯卤化物材料中，例如n-丁基铵（BA⁺）基的BA₂PbI₄和BA₂PbBr₄，有机阳离子链在特定温度下会发生准熔融相变。BA₂PbI₄的相变温度约为−10°C，而在室温下其链处于熔融状态；而BA₂PbBr₄的相变温度则高达约115°C。这种相变导致链的有序性发生变化，从而影响

  来源：Journal of Materials Chemistry A

  时间：2025-11-02

• 氧化钇稳定的氧化锆电解质的降解：NiO溶解的影响（包括有无相变的情况）

  随着全球对清洁能源和零碳社会的追求不断加深，固体氧化物电池（SOCs）作为一种具有广泛应用前景的技术，正逐渐成为实现能源转型的关键手段之一。SOCs 可以在燃料电池模式下用于发电，也可以在电解模式下将水蒸气或二氧化碳转化为氢气和合成气（如氢气和一氧化碳），这些特性使其在可再生能源集成和碳中和战略中扮演重要角色。然而，为了实现SOCs的商业化和大规模应用，必须解决其长期运行中电极和电解质材料的性能退化问题。特别是在高温环境下，材料的稳定性是影响SOCs运行效率和寿命的核心因素之一。在本研究中，重点探讨了8 mol%氧化钇稳定的氧化锆（8YSZ）电解质在与镍-氧化钇-氧化锆（Ni-YSZ）电极共烧

  来源：Journal of Materials Chemistry A

  时间：2025-11-02

• 氮掺杂且部分石墨化的煤基硬碳材料，用于钠离子电池（SIBs）中的高性能钠离子储存

  硬碳材料因其独特的无序结构和高容量而被广泛认为是钠离子电池（SIBs）中非常有前景的负极材料。然而，由于成本高昂、导电性低以及钠储存性能不佳，它们的实际应用受到了很大限制。在这项工作中，我们提出了一种经济有效的方法来制备氮掺杂且部分石墨化的煤基硬碳（NHCs），作为SIBs的高性能负极材料。所制备的NHCs具有介孔结构、氮掺杂和均匀的石墨区域等结构优势，这些优势有助于实现快速的动力学反应和电子传输。当将其应用于SIBs的负极时，NHCs表现出291.45 mAh g−1的高可逆容量、88.1%的高初始库仑效率，以及即使在1 A g−1的电流下经过500次

  来源：Inorganic Chemistry Frontiers

  时间：2025-11-02

• 通过氯化物循环实现的、在BaTaO2N光阳极上的可持续太阳能海水分解

  本研究证明，通过自下而上的制备方法在钽（Ta）基底上制备的BaTaO2N光阳极，在模拟日光条件下表现出高效且稳定的光电化学（PEC）海水分解性能。尤其是在酸性至中性pH范围内，氢气（H2）的生成效率得到了提升，而氧气（O2）的生成反应（OER）通常较为缓慢。这种性能提升归因于氯气（Cl2）的生成反应（CER），该反应通过一个动力学上更有利的电子转移途径得以促进。BaTaO2N具有高结晶度和立方体形态，加之均匀的Co(OH)x催化剂负载，使得在连续海水分解24小时后仍能保持超过80%的光电流，并且法拉第效率接近100%。这种卓越的效率源于BaTaO2N独特

  来源：Inorganic Chemistry Frontiers

  时间：2025-11-02

• 不合适的窄带隙分子铁电材料能够实现光激发下的热电效应，从而实现宽带自供电的光学功能

  近年来，窄带隙铁电材料在构建高性能光电器件方面展现出巨大潜力，特别是那些能够实现宽光谱响应的材料。然而，将窄带隙特性与稳定的铁电性能结合在单一相材料系统中，仍然是一个极具挑战性的课题。为此，研究人员成功开发了一种新型的窄带隙非铁电分子铁电材料——(DMAPA)BiI₅（记为材料1），该材料具有1.94 eV的带隙和1.38 μC cm⁻²的自发极化值（Pₛ）。材料1在接近其居里温度（Tc = 372 K）时表现出异常的介电双稳性，同时介电常数变化较小。这种非铁电特性赋予材料1较高的热释电性能，使其在宽光谱范围内展现出从紫外到近红外的光诱导热释电效应，从而实现了广谱自供电光响应能力。此外，通过旋

  来源：Inorganic Chemistry Frontiers

  时间：2025-11-02

• 为太阳能模块盖板玻璃设计疏水、防污涂层：需避免的降解机制

  太阳能模块的表面污染是一个严重影响其性能和维护成本的重要问题。随着光伏（PV）技术的发展，光伏发电的单位成本已大幅下降，使其成为全球最经济的电力来源之一。然而，尽管技术进步提高了光伏模块的效率和可靠性，维护成本仍然对太阳能资产的长期运行构成挑战。污染不仅降低了光的传输效率，还可能影响模块的整体发电能力，导致发电量减少。因此，研究如何通过改进材料来减少污染并提高模块的耐用性变得尤为重要。在这一背景下，研究人员探索了两种常用的抗污染涂层技术：全氟聚醚（PFPE）和1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷（FAS-17）。这些涂层被应用于钠钙玻璃基底，并在实验室环境中进行了1000小时的加速紫外

  来源：Energy Advances

  时间：2025-11-02

• 葡萄糖酸锌作为一种多功能电解质添加剂，用于制备无枝晶且寿命长的锌离子电池

  水性锌离子电池（AZIBs）由于其低成本、高容量和优异的安全性而受到了广泛关注，但枝晶生长、氢气析出和腐蚀反应限制了它们的应用。本文介绍了一种名为葡萄糖酸锌（ZG）的有效添加剂，用于AZIBs中常用的ZnSO4电解质。葡萄糖酸锌中含有丰富的含氧官能团（如羟基），这些官能团可以促进锌离子在电极界面上的优先吸附和随后的分散。因此，部分浓缩的锌金属电还原过程得到了有效抑制，同时由于自由水和硫酸根阴离子的隔离，氢气析出反应（HER）和严重的腐蚀现象也得到了有效缓解。此外，ZG的添加还改善了AZIBs的电化学性能。对称型锌电池在1 mA cm-2（1 mAh cm

  来源：Dalton Transactions

  时间：2025-11-02

• 更正：超越训练数据：基本特征如何提升基于机器学习的形成能预测能力

  对 Hamed Mahdavi 等人发表在《Digital Discovery》2025 年第 4 期（第 2972–2982 页）的文章《Beyond training data: how elemental features enhance ML-based formation energy predictions》的更正：https://doi.org/10.1039/D5DD00182J。 在文章的原始版本中，数据可用性声明中未提供指向存储在 Mendeley 仓库中的代码、相关脚本和数据的 DOI 链接。更

  来源：Digital Discovery

  时间：2025-11-02

• POCOP-Ni(II)夹具的morpholino-s-三嗪衍生物的合成及其细胞毒性活性

  在当前的癌症治疗研究中，开发具有高选择性和低毒性的新型抗癌药物已成为一个重要的科学目标。随着对癌症分子机制的深入理解，科学家们越来越多地关注那些能够同时作用于多个靶点的化合物，从而实现更有效的治疗效果。基于这一背景，本文介绍了一种新型的六种POCOP-Ni(II)配合物，它们以一种含有多取代的s-三嗪环结构为基础，并且通过引入含氮的摩尔琳（morpholine）片段，展现出更强的生物活性。这些配合物的合成和表征不仅提供了其结构信息，还揭示了其在抗癌活性方面的潜力。这些配合物的结构研究采用了单晶X射线衍射技术，确定了其金属中心的几何构型为扭曲的四面体平面结构。此外，通过Hirshfeld表面分析

  来源：Dalton Transactions

  时间：2025-11-02

• 含有2,6-吡啶二甲酸根的氮氮桥联双钌复合物，处于混合价态

  在这项研究中，科学家们成功合成了一个罕见的混合价态的二钌配合物，该配合物通过使用肼和氮气作为氮源进行反应而生成。该配合物结构中包含一个由二氮桥接的二核钌中心，并且配体为2,6-吡啶二甲酸（pydc²⁻），其配位方式为κ²-ON双齿模式。此外，配合物中还存在氨和羟基作为共存配体。通过将四乙基铵水合二氯化（2,6-吡啶二甲酸-κ³-ONO）钌（III）配合物（C₂H₅）₄N[Ru³⁺Cl₂(OH₂)(κ³-pydc)] ((C₂H₅)₄N[1]) 与过量的肼单水合物（N₂H₄·H₂O；基于起始配合物的30摩尔当量）在甲醇中反应，得到了该二钌配合物，并对其进行了表征。此外，还通过使用¹⁵N-肼硫酸盐

  来源：Dalton Transactions

  时间：2025-11-02

• 综述：金属卟啉和金属咔咯基氧还原反应催化剂：从分子到材料

  氧还原反应的核心意义与生物灵感氧还原反应（ORR）作为燃料电池和金属-空气电池等清洁能源技术的核心过程，其催化效率直接决定能源转换性能。自然界中细胞色素c氧化酶通过金属卟啉中心高效催化ORR的过程，为人工催化剂设计提供了生物灵感。金属卟啉（metalloporphyrins）和金属咔咯（metallocorroles）因其可调控的电子结构与氧化还原特性，成为模拟生物催化体系的理想分子平台。分子催化系统的设计策略在分子层面，催化剂可通过均相与非均相系统构建。非均相催化中，分子催化剂既能通过物理吸附直接负载于电极，也可通过共价接枝固定于碳纳米管、石墨烯等碳材料或金属氧化物载体。研究表明，取代基效应

  来源：Chemical Society Reviews

  时间：2025-11-02

• 盐冰VI作为固态电解质的应用

  摘要 固态电解质（SSEs）是全固态电池（ASSBs）的关键组成部分，决定了电池的安全性和能量密度。本文提出了一种基于物理相变的策略，而非通过各种合成方法和日益复杂的化学成分来开发新型固态电解质：利用压力驱动的液固转变过程将简单的液态电解质转化为高性能的固态电解质。以锂盐水溶液作为模型体系，原位跟踪了压力引起的结构演变，发现当压力在1.3至2.5 GPa之间时，会可重复地形成导电性盐类晶体“冰VI”。原位高压电化学测量结果显示，“冰VI”在室温下的锂离子（Li+）导电率为10−4–10−3 S cm−1，活化能为0.87 eV，其

  来源：Advanced Materials

  时间：2025-11-02

• 一种具有可定制粘附界面的无线水凝胶热疗系统，用于加速伤口愈合

  摘要 热疗在通过促进细胞修复和血液循环来加速伤口愈合方面展现了巨大的潜力。然而，现有的热疗系统存在粘附性不可调节、热均匀性差等问题，这些因素严重阻碍了其广泛应用。本文开发了一种具有可定制粘附性的水凝胶界面的无线热疗系统，用于加速伤口愈合。该水凝胶层具有极低的模量（0.29 kPa）和优异的粘附性（15.58 kPa），并且粘附力可调范围广（超过8倍）。此外，还制备了具有各向异性蛇形网状结构的柔性加热层，这些加热层具有高透明度（87.73%）和低电阻（3.83 Ω），能够实现均匀加热。通过将水凝胶贴片与无线电路集成，开发出一种具有高

  来源：Advanced Materials

  时间：2025-11-02

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