1.納米技術(shù)在動力電池材料發(fā)展中的作用
　?。═he role of nanotechnology in the development of battery materials for electric vehicles） 　　學(xué)術(shù)界和工業(yè)界都在大力發(fā)展電池，以滿足電動汽車的需求。在設(shè)計、制備電極材料的過程中，基于納米技術(shù)的方法已經(jīng)在提高能量密度和功率密度、循環(huán)穩(wěn)定性和安全性方面表現(xiàn)出很多優(yōu)勢。最近，美國阿貢國家實驗室的Khalil Amine等人綜述了應(yīng)用于混合電動汽車的商業(yè)化和接近商業(yè)化的納米結(jié)構(gòu)材料，同時他們討論了滿足遠(yuǎn)程電動汽車需求的材料的發(fā)展。（Nature Nanotechnology DOI：10.1038/NNANO.2010.207）

　　2.光催化氫碘酸產(chǎn)氫
　?。≒hotocatalytic hydrogen generation from hydriodic acid using methylammonium lead iodide in dynamic equilibrium with aqueous solution） 　　太陽能驅(qū)動的鹵化氫分解產(chǎn)氫是一個重要且發(fā)展迅速的研究方向。除了氫氣，產(chǎn)生的化學(xué)品(X2/X3−)，本身也是一種重要的產(chǎn)品。Park等人報導(dǎo)了一種性價比高且容易規(guī)?；姆椒ǎ肕APbI3（methylammonium lead iodide）光電催化碘化氫（HI）分解?？紤]到MAPbI3是一種水溶的離子化合物，Park探索了飽和水系溶液中MAPbI3的沉淀和分解動態(tài)平衡。水系溶液中I-和H+濃度是四方MAPbI3相穩(wěn)定的關(guān)鍵參數(shù)。他們演示了可見光照下穩(wěn)定和高效的產(chǎn)氫。當(dāng)使用Pt作為助催化劑時，太陽能驅(qū)動的HI分解效率是0.81%。（Nature Energy DOI: 10.1038/NENERGY.2016.185）

　　3.氧空位提高MoO3-x贗電容
　?。∣xygen vacancies enhance pseudocapacitive charge storage properties of MoO3−x） 　　電容儲能具有超快充電和大功率的優(yōu)點，成為很有吸引力的一種電池替代品。電化學(xué)電容器的一個局限是其等能量密度，因此，贗電容材料利用法拉第反應(yīng)來存儲電荷引起了廣大研究者的興趣。其中一種贗電容材料是正交晶系的MoO3（α-MoO3），一種層狀化合物，它具有高理論鋰電容量（279 mA h g−1 or 1,005 C g−1）。最近，加州大學(xué)洛杉磯分校的Bruce Dunn及其合作者報導(dǎo)了還原的α-MoO3-x（R-MoO3-x）的贗電容性能，并對比了完全氧化的α-MoO3（F-MoO3）。氧空位的引入引起了更大的層間距，帶來了更快的充電動力學(xué)，并使α-MoO3結(jié)構(gòu)能在鋰離子插入和脫出過程中更加穩(wěn)定。R-MoO3-x更高的比電容歸結(jié)于大量Mo4+的可逆形成。這一研究強調(diào)了在過渡金屬氧化物中引入氧空位時電位的重要性，并可以拓展到其它氧化還原活性材料。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4810）

　　4.非Pt族金屬催化劑的活性目標(biāo)
　?。ˋctivity targets for nanostructured platinum-group-metal-free catalysts in hydroxide exchange membrane fuel cells） 　　燃料電池是零排放汽車動力電源，具有燃油汽車的很多優(yōu)點：低預(yù)付成本、遠(yuǎn)程驅(qū)動力和快速補充燃料。為了使燃料電池汽車成為現(xiàn)實，美國能源部（DOE）已經(jīng)設(shè)立了燃料電池系統(tǒng)未了成本目標(biāo)——每千瓦30美元，去除幾個主要動力系統(tǒng)部分（一個基本但完全的內(nèi)燃機系統(tǒng)成為接近3000美元）相當(dāng)于每輛車2400美元。目前為止，燃料電池電動車的絕大多數(shù)研究已經(jīng)聚焦在質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFCs），因為這些系統(tǒng)需要最高的功率密度。最近，一種替代技術(shù)，氫氧化物交換膜燃料電池（HEMFCs）引起了研究者的注意，因為它不需要Pt族貴金屬作為催化劑，具有內(nèi)在的長期成本優(yōu)勢。Yan等人綜述了PEMFCs的成本狀況和HEMFCs的優(yōu)勢。他們特別討論了HEMFCs所需的催化劑發(fā)展，并且設(shè)定了達到與目前PEMFCs性能相當(dāng)?shù)幕钚阅繕?biāo)。要到這些目標(biāo)，需要認(rèn)真地優(yōu)化納米結(jié)構(gòu)來壓縮高比表面積到很小的容積，同時保持高面積表面活性和有效的孔傳輸性質(zhì)。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2016.265）

　　5.高靈敏石墨烯-聚合物納米復(fù)合材料傳感器
　?。⊿ensitive electromechanical sensors using viscoelastic graphene-polymer nanocomposite） 　　盡管納米復(fù)合材料具有廣泛的應(yīng)用，但是將石墨烯嵌入高粘彈性的聚合物母體并沒有很好的研究。Boland等人將石墨烯加入到一種輕微交聯(lián)的有機硅聚合物，類似于橡皮泥，從根本上改變了這種聚合物的電化學(xué)性質(zhì)。得到的納米復(fù)合材料表現(xiàn)出非同尋常的電化學(xué)行為，例如電阻變形后期短暫的消失和電阻率隨應(yīng)變非單調(diào)變化。這些現(xiàn)象均與低粘度聚合物母體中納米片的運動。他們還建立量化模型來描述電化學(xué)性能。這些納米復(fù)合材料能夠作為高靈敏度（>500）的電化學(xué)傳感器，來測量脈搏和血壓，甚至一只小蜘蛛腳步的影響。（Science DOI: 10.1126/science.aag2879）

　　6.利用納米材料設(shè)計開發(fā)可擴展的人工光合作用技術(shù)
　?。―eveloping a scalable artificial photosynthesis technology through nanomaterials by design） 　　人工光合系統(tǒng)可以直接利用陽光產(chǎn)生燃料，由此可以提供可擴展的能量存儲方法和用于高能量密度燃料的碳中和產(chǎn)品的技術(shù)。目前人們正在探索各種設(shè)計以產(chǎn)生可行的人工光合系統(tǒng)和最先進的基于半導(dǎo)體光電極的技術(shù)系統(tǒng)。Lewis討論了一種最早提出于十年前的結(jié)構(gòu)構(gòu)思，結(jié)合了具有柔性聚合物膜的半導(dǎo)體微絲陣列。他重點強調(diào)了能夠生產(chǎn)完全實用型太陽能燃料發(fā)電機的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，包含利用納米技術(shù)在所有器件制造層級上的進展，并包括已發(fā)現(xiàn)的用于燃料形成的地球上豐富的電催化劑和用于穩(wěn)定光吸收劑的材料。他認(rèn)為這對于實現(xiàn)人工光合系統(tǒng)所面臨的其他科學(xué)和工程挑戰(zhàn)，也是安全、可靠、高效和可擴展的。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2016.194）

　　7.拓?fù)浣Y(jié)晶絕緣體的棱階邊緣處的自旋極化中間帶隙狀態(tài)
　?。≧obust spin-polarized midgap states at step edges of topological crystalline insulators） 　　拓?fù)浣Y(jié)晶絕緣體屬于晶體對稱性導(dǎo)致的具有手性自旋紋理的拓?fù)浔Ｗo面狀態(tài)的材料，這使其成為自旋電子學(xué)應(yīng)用的潛在候選材料。Sessi等人利用掃描隧道譜揭示了在三維拓?fù)浣Y(jié)晶絕緣體（Pb，Sn）Se的奇原子表面棱階邊緣處的一維（1D）中間帶隙狀態(tài)的存在。最小Toy模型和逼真的緊束縛計算確定了它們?yōu)檫B接兩個狄拉克點的自旋極化平帶。這一重要原因提供了具有固有穩(wěn)定性的一維中間帶隙狀態(tài)并保護它們免受后向散射。（Science DOI: 10.1126/science.aah6233）

　　8.基于溶液的半導(dǎo)體聚合物膜的電摻雜
　?。⊿olution-based electrical doping of semiconducting polymer films over a limited depth） 　　基于溶液的電摻雜方案可以使機電子器件的設(shè)計有更大的通用性；然而，已有的證明顯示，要控制有機半導(dǎo)體中摻雜劑的擴散和穩(wěn)定性仍具有挑戰(zhàn)性。Kolesov等人提出了一種基于溶液的方法，用于供電子共軛有機半導(dǎo)體薄膜的p型電摻雜及其與受體在有限深度下的衰減常數(shù)為 10-20 nm 的摻雜，即通過后置處理在硝基甲烷中浸入多金屬氧酸鹽溶液（磷鉬酸，PMA）。PMA 摻雜的膜顯示出增強的導(dǎo)電性和功函數(shù)，降低了在加工溶劑中的溶解性，并改善了空氣中的光氧化穩(wěn)定性。該方法適用于在光伏和場效應(yīng)管中使用的各種有機半導(dǎo)體。在用于膜成形的溶液中混入含胺聚合物，體異質(zhì)結(jié)聚合物膜有限深度上的 PMA 摻雜使得能夠在室溫下加工處理的單層有機光伏器件具有高達 5.9±0.2％ 的功率轉(zhuǎn)換效率，以及在 60℃ 下可持續(xù)至少 280 小時的穩(wěn)定性能。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4818）
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