1、Adv. Energy Mater. 綜述：富鎳正極商業(yè)化前景以及其所面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題

圖1：富鎳陰極材料商業(yè)化的要求和考慮

       層狀富鎳正極材料因其可逆容量大、成本低等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是鋰離子電池的優(yōu)秀正極材料。然而，鎳含量超過(guò)80%的富鎳正極材料在實(shí)際應(yīng)用中存在著不穩(wěn)定的粉末性質(zhì)和電極密度限制等重大挑戰(zhàn)。

       近日，韓國(guó)蔚山國(guó)家科學(xué)技術(shù)研究所的Minjoon Park和Jaephil Cho教授（共同通訊）等人在Adv. Energy Mater.上發(fā)表了一篇關(guān)于富鎳正極的綜述文章。該綜述總結(jié)了富鎳正極材料在工業(yè)電極制造條件下的穩(wěn)定性問(wèn)題并且對(duì)富鎳正極材料的性質(zhì)進(jìn)行了

       2、Adv. Energy Mater. 綜述：高性能熱電材料的進(jìn)展及其應(yīng)用

圖2：(a).2015年能量總份額；(b).能源消耗統(tǒng)計(jì)與估計(jì)；(c).熱電發(fā)電機(jī)的模型

       熱電材料可以將熱能轉(zhuǎn)換為電能來(lái)提高燃料效率，并通過(guò)收集廢熱，為工業(yè)提供可靠的替代能源，這為尋找新能源提供了解決方案。優(yōu)異的熱電材料是制備高性能的熱電器件關(guān)鍵，高性能熱電器件的發(fā)展不僅拓寬了熱電應(yīng)用的市場(chǎng)還提升了科研人員對(duì)材料研究的積極性。

       近日，昆士蘭大學(xué)鄒進(jìn)教授和陳志剛副教授（共同通訊）等人在Adv. Energy Mater.上發(fā)表了一篇關(guān)于熱電材料的綜述。該綜述總結(jié)了實(shí)現(xiàn)高性能碲材料的新策略及其主要的新應(yīng)用。其中操縱材料的載流子濃度和能帶結(jié)構(gòu)是優(yōu)化電荷傳輸性能的有效途徑，而納米結(jié)構(gòu)工程和缺陷工程則可以大大降低接近非晶態(tài)極限的熱導(dǎo)率。目前，熱電器件被用來(lái)在遠(yuǎn)程任務(wù)、太陽(yáng)能熱系統(tǒng)、可植入或可穿戴設(shè)備、汽車(chē)工業(yè)以及許多其他領(lǐng)域；它們也用作溫度傳感器和控制器甚至氣體傳感器。熱電領(lǐng)域的未來(lái)趨勢(shì)是協(xié)同優(yōu)化和整合所有的有效因素，進(jìn)一步提高熱電性能，使高效的熱電材料和器件更有益于日常生活。

       3、Prog. Polym. Sci. 綜述：螺吡喃助力聚合物感應(yīng)應(yīng)力

圖3：固體聚合物中機(jī)械誘導(dǎo)的sp活化

       近年來(lái)，機(jī)械響應(yīng)聚合物在應(yīng)力/應(yīng)變傳感和損傷預(yù)警等方面具有重要應(yīng)用，因此此類(lèi)聚合物獲得了研究者的大量關(guān)注。近日，加拿大麥克馬斯特大學(xué)的朱世平教授（通訊作者）等人在Prog. Polym. Sci.上發(fā)表了一篇關(guān)于應(yīng)力感應(yīng)聚合物的綜述。在該綜述中，研究者提出了螺吡喃(SP)的機(jī)械化學(xué)流程，以及螺吡喃在各種聚合物體系中的影響因素和應(yīng)用。綜述的最后簡(jiǎn)要的強(qiáng)調(diào)了螺吡喃在聚合物應(yīng)用中所面臨的局限性及其未來(lái)的研究方向。

       4、Scripta Mater. 綜述：RFe12型化合物在永磁體中的研究進(jìn)展

圖4：R(Fe, M )12的四方晶胞

       ThMn12型化合物一直都被公認(rèn)為是一類(lèi)潛在的永磁材料，但是其研究在近些年才逐步展開(kāi)。特別是近四年，關(guān)于ThMn12型化合物在永磁領(lǐng)域的文章特別多。其一是由于Nd-Fe-B作為最好的磁鐵材料已經(jīng)發(fā)展到了520 kJ m-3的極限值，因此更具有發(fā)展?jié)摿Φ腡hMn12型化合物再次受到關(guān)注。其二是因?yàn)榇朋w材料在新一代的風(fēng)力渦輪機(jī)和電動(dòng)（混合動(dòng)力）汽車(chē)中需要在175-200℃中工作，而Nd-Dy-Fe-B和Sm-Co磁鐵承擔(dān)不了此重任。因此急需發(fā)展新的鐵磁材料來(lái)適應(yīng)新時(shí)代的需求。

       近日，美國(guó)特拉華大學(xué)A.M. Gabay教授（通訊作者）等人在Scripta Mater.上發(fā)表了一篇關(guān)于RFe12型化合物永磁體的綜述。該論文回顧和分析了ThMn12型硬磁性化合物的發(fā)展歷程，并且試圖找出當(dāng)下最有前景的永磁材料。該論文還提出，由于機(jī)械化學(xué)為制備具有高矯頑力的各向異性磁粉提供了契機(jī)，研究者在利用Ce取代和無(wú)稀土化合物來(lái)制備各向異性磁粉方面表現(xiàn)出濃厚的研究興趣。

       5、Chem. Soc. Rev. 綜述：有機(jī)氣溶膠中的相分離

圖5：氣溶膠對(duì)氣候與人類(lèi)健康的影響

       有機(jī)氣溶膠在大氣中無(wú)處不在，一般是由有機(jī)化合物和鹽組成，其一方面會(huì)影響太陽(yáng)光的散射，另一方面氣溶膠會(huì)變成形成烏云的核進(jìn)而影響氣候。歷史上科學(xué)家認(rèn)為有機(jī)氣溶膠的形成需要經(jīng)過(guò)兩個(gè)相變：風(fēng)化（結(jié)晶）和潮解（吸水）。然而，近十幾年提出的一種新的觀點(diǎn)認(rèn)為有機(jī)氣溶膠可以經(jīng)歷液-液的相分離，最終形成兩個(gè)液相粒子。近幾年研究者對(duì)液-液相分離進(jìn)行了細(xì)致的研究，并且其機(jī)制也發(fā)展到了理論模型的階段。

       近日，美國(guó)濱州州立大學(xué)的Miriam Arak Freedman教授（通訊作者）等人對(duì)這些研究進(jìn)行了系統(tǒng)的綜述?？偨Y(jié)了近期研究的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中包括關(guān)于抑制液-液相分離的最新成果。

       6、Chem. Soc. Rev. 綜述：化學(xué)工程和催化技術(shù)中的3D打?。航Y(jié)構(gòu)化催化劑、混合器和反應(yīng)器

圖6:3D打印的過(guò)程：(a).利用CAD設(shè)計(jì)三維物體；(b).模型轉(zhuǎn)換成3D打印格式；(c).將模型進(jìn)行數(shù)字切片；(d).最后對(duì)對(duì)象進(jìn)行分層打印

       3D打印技術(shù)結(jié)合了計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)和模擬數(shù)據(jù)處理方法，正在改變制造和設(shè)計(jì)功能對(duì)象的方式。此外，在催化技術(shù)和化學(xué)工程領(lǐng)域，利用添加劑對(duì)制備進(jìn)行調(diào)控，也被稱為3D打印。3D打印技術(shù)雖然仍處于早期階段，但這些制造工具所實(shí)現(xiàn)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和物理對(duì)象之間的快速無(wú)縫過(guò)渡將有助于研究和制造反應(yīng)器和結(jié)構(gòu)化催化劑。

       近日，魯汶大學(xué)的Simon Kuhn教授和Rob Ameloot（共同通訊作者）等人在Chem. Soc. Rev.上發(fā)表了一篇關(guān)于利用3D打印技術(shù)來(lái)輔助化學(xué)催化反應(yīng)的綜述。這篇綜述強(qiáng)調(diào)了利用3D打印和計(jì)算模型作為數(shù)字工具來(lái)設(shè)計(jì)和制造反應(yīng)器和結(jié)構(gòu)催化劑等一系列研究成果。該研究將會(huì)促進(jìn)化學(xué)和材料科學(xué)的緊密結(jié)合，另一方面也會(huì)促進(jìn)數(shù)字制造和計(jì)算模型的交互。

       7、Chem. Soc. Rev. 綜述：利用能量收集材料和器件控制電化學(xué)過(guò)程

圖7：將各種能量采集設(shè)備應(yīng)用于控制電化學(xué)過(guò)程

       如今，能量收集是一個(gè)極其熱門(mén)的課題，它的目的是將環(huán)境中的各種形式的能量，如機(jī)械運(yùn)動(dòng)、光和熱等轉(zhuǎn)化成可被人類(lèi)利用的能量。在許多情況下，是通過(guò)熱電子器件與光伏器件將熱或光轉(zhuǎn)化為電能，隨后電能被整流并儲(chǔ)存在電容器之中用于給電子器件供電；亦或是利用無(wú)線和自供電的傳感器和低功耗電子產(chǎn)品。

       近日，英國(guó)巴斯大學(xué)的Yan Zhang研究員（通訊作者）等人在Chem. Soc. Rev.上發(fā)表了一篇關(guān)于應(yīng)用能量收集器件來(lái)控制電化學(xué)過(guò)程的綜述。文章具體綜述了近年來(lái)一些新興的儲(chǔ)能領(lǐng)域，其目的是直接將能源收集材料和設(shè)備與電化學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行耦合。收集能量器件的原理包括熱釋電、壓電、電、變電、熱電和光電效應(yīng)。這些能量收集器件被用于影響各種電化學(xué)系統(tǒng)，如與水分解、催化、腐蝕防護(hù)、污染物降解、細(xì)菌消毒和材料合成等的相關(guān)應(yīng)用。此外，該綜述還對(duì)能量收集方法和其對(duì)電化學(xué)過(guò)程操控模式之間的細(xì)節(jié)進(jìn)行了細(xì)致的描述。同時(shí)還著重討論了電化學(xué)采集系統(tǒng)發(fā)展的未來(lái)方向，展望了該系統(tǒng)新的應(yīng)用和混合方法的潛力。

       8、Acc. Chem. Res. 綜述：在分子水平理解離子液體中的模板效應(yīng)

圖8：[C8C1Im]+陽(yáng)離子溶液（左），溶于[C8C1Im][NTf2]中的月桂醇溶液(中)和溶于[C2C1Im][NTf2]中的月桂醇溶液(右)的空間分布函數(shù)

       研究者常用結(jié)構(gòu)導(dǎo)向效應(yīng)和模板效應(yīng)來(lái)解釋離子液體合成中所存在的差異性，即造成差異性的合成結(jié)果的原因可能是由于不同的支架或不同離子液體的幾何排列所導(dǎo)致的。這種效應(yīng)也許來(lái)源于最可能的復(fù)雜微觀結(jié)構(gòu)，該微觀結(jié)構(gòu)存在于離子液體本身。當(dāng)下，離子液體的微觀不均一性仍然是現(xiàn)在主流的認(rèn)知，但是其在分子層面的認(rèn)知仍然不足。

       近日，波恩大學(xué)的Oldamur Hollo?czki 和Barbara Kirchner教授（共同通訊作者）等人在Acc. Chem. Res.上發(fā)表了一篇綜述。該綜述為離子溶液提供了詳細(xì)的分子水平的認(rèn)識(shí)，并從分子結(jié)構(gòu)上理解了結(jié)構(gòu)導(dǎo)向與模板效應(yīng)。