（Boron nitride colloidal solutions, ultralight aerogels and freestanding membranes through one-step exfoliation and functionalization）
用六方氮化硼（h-BN）制备气凝胶和薄膜要比用石墨烯或石墨烯氧化物制备难得多，因为 h-BN 正在水中的分散性极差，这也因此限制了其剥离和制备胶体溶液。 Lei 等人报道了一种简单的一步机械化学法，来剥离和功能化 h-BN ，使之成为高度易分散于水中薄层 h-BN 。这种薄层 h-BN 胶体溶液可以达到非常高的浓度（30mgmL-1），并且可以稳定存放数月。以其制备的气凝胶密度仅有 1.4mgcm-3 ，比本体结构的 h-BN 轻 1500 倍。在紫外光激发下，这种材料可以发射出强烈的蓝光。（Nature Communications DOI : 10.1038 / ncomms 9849 ）
2.具有小光子能量损失的高效聚合物太阳能电池
（High-efficiency polymer solar cells with small photon energy loss）
对于聚合物太阳能电池来说，一个关键的问题是如何控制聚合物与富勒烯间的能量，以使短路电流密度和开路电压达到最大化，进而提升能量转化效率。 Kawashima 等人报道了一种基于萘并二恶二唑的聚合物太阳能电池体系，其带隙只有 1.52eV ，但开路电压接近 1V ，能量转化效率达到 9% 。这个电池的光能损失仅为 0.5eV ，远小于其他聚合物电池体系的光能损失（0.7-1.0eV）。这一结果主要归功于体系较高能外量子效率，以及较小的电荷分离能量补偿。作者称，这种不寻常的结果有助于未来聚合物太阳能电池效率的进一步提高。（Nature Communications DOI : 10.1038 / ncomms 10085 ）
3.用于高能量密度锂-硫电池的圆盘状电极
（Pie-like electrode design for high-energy density lithium–sulfur batteries）
由于锂-硫（Li-S）电池具有很高的能量密度，因此有望成为下一代的电化学储能体系。尽管很多研究都集中在延长电池的寿命上，但极少有研究关注如何增加电池的区域能量密度。 Li 等人设计开发了一种圆盘状的电极，它可以在重量和区域能量密度间达到完美的平衡。这种电极具有莲藕状的多通道碳纳米纤维结构填充，外部由胺基修饰的石墨烯包围，因此可以获得很高的比容量（1314mAhg-1/4.7mAhcm-2）以及良好的循环稳定性。此外，通过叠加三层电极，电池的区域容量可以进一步提高至 8mAhcm-2 。（Nature Communications DOI : 10.1038 / ncomms 9850 ）
4.高迁移率发光有机半导体
（High mobility emissive organic semiconductor）
制备同时具有高迁移率和高发光效率的有机半导体十分困难。不过，有机发光二极管和有机电动泵浦激光器都需要这样的半导体材料。 Liu 等人报道了一种新型有机半导体材料—— 2,6- 二苯基蒽（DPA），这种材料不仅具有高的荧光量子效率（41.2%），而且还具有极高的载流子迁移率（34cmV-1s-1）。基于 DPA 的有机发光二极管可以发射纯蓝光，并且以 DPA 为场效应晶体管的阵列可以成功驱动 DPA 的有机发光二极管阵列。这一结果展现了 DPA 在有机光电子器件方面的应用潜力。（Nature Communications DOI : 10.1038 / ncomms 10032 ）
5.一种用于过渡金属催化剂的超分子微环境策略
（A supramolecular microenvironment strategy for transition metalcatalysis）
金属原子具有重建原子键的功能。它们首先将两个原子分开，随后将每个原子分别与另外的基团结合。不过，有时原子会卡在金属催化剂中，新形成的产物无法被释放出来。 Kaphan 等人设计了一种方法来加速这一消除过程。他们合成了一种中空的超分子胶囊结构，这种超分子可以捕捉金或铂复合物，从而诱导与金属相连的甲基碳原子快速成键。作者称，这种策略的广泛应用有望为很多化学反应开启一条新的路径。（Science DOI : 10.1126 / science.aad 3087 ）
6.打破钙钛矿发光二极管电致发光效率上限
（Overcoming the electroluminescence efficiency limitations of perovskite light-emitting diodes）
有机-无机杂化钙钛矿（如甲基氨基卤化铅）有望制备低成本发光二极管（LED）。这是因为，与很多无机纳米材料不同的是，有机-无机杂化钙钛矿有很高的色纯度。 Cho 等人通过对材料的修饰，成功解决了限制钙钛矿 LED 的主要问题——低发光效率。他们制备了不含自由金属铅的纳米晶，这可以帮助束缚激子，并且避免发光淬灭。最终，基于钙钛矿的 LED 器件可以达到与磷光有机 LED 相媲美的电流效率。（Science DOI : 10.1126 / science.aad 1818 ）
7.纳米尺度测量薄层石墨烯空带色散
（Nanoscale measurements of unoccupied band dispersion in few-layer graphene）
任何材料的性质从根本上来讲都取决于它的能带结构，每一条能带都代表了一系列的允许态。满带，即费米能级以下的能带都被电子填充，可以通过实验测量出来。不过，空带却很难通过实验手段表征。 Jobst 等人直接对单层、双层和三层石墨烯的空带结构进行了测试。为达到这一目的，他们引进了低能电子显微镜技术。这种技术依赖电子对入射角和能量的反射作用，空间分辨率可达 10nm 。此外，这种技术可以很容易的用于分析其他纳米结构，如常见于晶体中的 van derWaals 结构。（Nature Communications DOI : 10.1038 / ncomms 9926 ）
8.通过次磷酸提高平面异质结钙钛矿太阳能电池的薄膜质量
（Enhanced optoelectronic quality of perovskite thin films with hypophosphorous acid for planar heterojunction solar cells）
可溶液加工的金属卤化钙钛矿半导体（如 CH3NH3PbI3 ）展现了很高的能量转化效率，尽管它也存在着不可忽视的缺陷态密度问题。一种可能的原因是钙钛矿晶体中存在卤素空缺或是存在金属铅，这导致 I/Pb 的化学计量比不平衡。 Zhang 等人发现，无论从电学角度还是从形貌角度讲，在前驱体溶液中加入一定量的次磷酸（HPA）可以显著的提高钙钛矿薄膜的质量和荧光强度。这使得电池具有更高的能量转化效率和重复性。研究发现，HPA可以将氧化的 I2 还原成 I- ，最终提升了钙钛矿晶体中的化学计量比。（Nature Communications DOI : 10.1038 / ncomms 10030 ）
来源：新材料在线
