Cell于2018年推出了綜合性開(kāi)源期刊 iScience。這本期刊已經(jīng)于2020年獲得了第一個(gè)影響因子——4.447。
iScience收錄方向十分廣泛，這一點(diǎn)從他的編輯團(tuán)隊(duì)的研究背景就可以看出：Simona、Sheba Agarwal是分子生物學(xué)家，Stefano、Tian Zhang和Jian Li為材料相關(guān)學(xué)科專(zhuān)家、Dorota Badowska和Rituparna Chakrabarty是神經(jīng)科學(xué)專(zhuān)家、Swapnika Ramu是醫(yī)學(xué)類(lèi)專(zhuān)家…
iScience于2018年創(chuàng)刊，當(dāng)年發(fā)文量為226篇，2019年這個(gè)數(shù)字達(dá)到了521篇，這個(gè)數(shù)字對(duì)于一個(gè)新刊而言是非常大的。預(yù)計(jì)2020年的發(fā)文量會(huì)達(dá)到1000（還未公布）。
在iScience上發(fā)文量最多的十個(gè)國(guó)家（地區(qū)）分別是：美國(guó)、中國(guó)大陸、日本、德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、澳大利亞、瑞士、新加坡和加拿大。值得一提的是，中科院是發(fā)文量最多的機(jī)構(gòu)。
這篇文章為大家總結(jié)了最近兩個(gè)月中，中國(guó)的材料科學(xué)家在iScience上發(fā)表的文章。我們一起來(lái)看看哪些優(yōu)秀的中國(guó)學(xué)者在iScience上發(fā)表文章。
吉林大學(xué)/中科院/南科大：混合納米發(fā)電機(jī)可有效利用機(jī)械能和太陽(yáng)能
太陽(yáng)能和風(fēng)能收集技術(shù)正日益成為一種經(jīng)濟(jì)高效的能源形式，并得到了全球政府政策的大力支持。為了有效地利用日常生活中浪費(fèi)的機(jī)械和太陽(yáng)能，已經(jīng)分別或同時(shí)報(bào)道了多種基于多重效應(yīng)的功能和結(jié)構(gòu)的納米發(fā)電機(jī)，稱(chēng)為雜交納米發(fā)電機(jī)。文章回顧了混合納米發(fā)電機(jī)的發(fā)展，包括太陽(yáng)能和機(jī)械能的工作機(jī)理。此外，討論了用于利用機(jī)械能和太陽(yáng)能的納米發(fā)電機(jī)的分類(lèi)，綜述了雜交納米發(fā)電機(jī)的潛在應(yīng)用。最后，討論了混合納米發(fā)電機(jī)的挑戰(zhàn)和前瞻性以及未來(lái)探索的輸出性能，穩(wěn)定性，制備，大規(guī)模利用和效率的改進(jìn)。混合納米發(fā)電機(jī)作為能源技術(shù)將在能源和自供電傳感器系統(tǒng)中普及。
Hybridized nanogenerators for effectively scavenging mechanical and solar energies.
(iScience, 2021, DOI:10.1016/j.isci.2021.102415)
臺(tái)州學(xué)院鐘文武：空氣中的激光燒蝕及其在催化水分解和鋰離子電池中的應(yīng)用
脈沖激光已在基礎(chǔ)科學(xué)和實(shí)踐技術(shù)中廣泛使用。從這個(gè)角度出發(fā)，文章重點(diǎn)介紹了在能量相關(guān)的催化反應(yīng)中采用脈沖激光燒蝕空氣（LAA）的方法。使用LAA，樣品可以直接在環(huán)境空氣中燒蝕，這使得該技術(shù)易于實(shí)施?？梢酝ㄟ^(guò)LAA在多個(gè)方面對(duì)材料進(jìn)行修改，例如形態(tài)調(diào)制，異質(zhì)結(jié)制造或缺陷工程，這些都是與能量相關(guān)的催化反應(yīng)的理想特征。文章首先簡(jiǎn)要介紹該技術(shù)，包括其機(jī)理，實(shí)驗(yàn)裝置以及激光燒蝕材料的特性，以此來(lái)開(kāi)始研究這一觀點(diǎn)。然后總結(jié)了最近使用LAA的工作，以證明LAA在能源領(lǐng)域的前景廣闊。最后，提出并討論了有關(guān)LAA未來(lái)使用的一些機(jī)會(huì)。
Laser ablation in air and its application in catalytic water splitting and Li-ion battery.
(iScience, 2021, DOI:10.1016/j.isci.2021.102469)
馬里蘭大學(xué)李騰：機(jī)器學(xué)習(xí)加速的單原子催化劑析氧反應(yīng)超電勢(shì)預(yù)測(cè)
氧氣析出反應(yīng)（OER）是與能源相關(guān)的應(yīng)用中的關(guān)鍵反應(yīng)，但其動(dòng)力學(xué)緩慢且過(guò)電位大。期望開(kāi)發(fā)有效的OER電催化劑，例如單原子催化劑（SAC）。馬里蘭大學(xué)李騰演示了機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）加速所有過(guò)渡金屬OER超電勢(shì)的預(yù)測(cè)?；?5種SAC的密度泛函理論（DFT）計(jì)算，作者設(shè)計(jì)了一種基于拓?fù)湫畔⒌腗L模型，以將OER超電勢(shì)與相應(yīng)SAC的原子特性進(jìn)行映射。與純DFT計(jì)算相比，訓(xùn)練有素的ML模型不僅可提供出色的預(yù)測(cè)精度（相對(duì)誤差為6.49％），而且可使預(yù)測(cè)時(shí)間減少13萬(wàn)倍。此外，揭示了將SAC的超電勢(shì)與其原子特性相關(guān)聯(lián)的內(nèi)在描述符。這項(xiàng)研究的方法和結(jié)果可以很容易地應(yīng)用于其他SAC的篩選，并顯著加快了許多其他反應(yīng)的高性能催化劑的設(shè)計(jì)。
Machine learning-accelerated prediction of overpotential of oxygen evolution reaction of single-atom catalysts.
(iScience, 2021, DOI:10.1016/j.isci.2021.102398)
西安電子科技大學(xué)楊如森：生物相容性納米發(fā)電機(jī)的制備與應(yīng)用
作為一種新型的可持續(xù)能源，無(wú)處不在的機(jī)械能受到了廣泛的關(guān)注，并被各種類(lèi)型的納米發(fā)電機(jī)成功地收集到。其中，生物相容性納米發(fā)電機(jī)由于其在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的潛力而特別受到關(guān)注。在這篇綜述中，西安電子科技大學(xué)楊如森概述了生物相容性納米發(fā)電機(jī)的制造和應(yīng)用方面的最新成就。文章介紹了納米發(fā)電機(jī)的開(kāi)發(fā)過(guò)程和工作機(jī)理，討論和比較了不同的生物相容性能量收集材料，例如氨基酸，肽，蠶絲蛋白和纖維素。然后，作者討論了生物相容性納米發(fā)電機(jī)的不同應(yīng)用。最后，作者對(duì)這一新興領(lǐng)域提出了挑戰(zhàn)和潛在的研究方向。
Fabrication and application of biocompatible nanogenerators.
(iScience, 2021, DOI:10.1016/j.isci.2021.102274)
伍斯特理工學(xué)院王巖：當(dāng)前和未來(lái)的鋰離子電池制造
鋰離子電池（LIB）已成為現(xiàn)代社會(huì)的主要儲(chǔ)能解決方案之一。LIB的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)份額迅速增長(zhǎng)，并繼續(xù)呈現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)的趨勢(shì)。LIB材料的研究取得了巨大的成就。業(yè)界已經(jīng)采用了許多創(chuàng)新材料并將其商業(yè)化。但是，關(guān)于LIB制造的研究落后。許多電池研究人員可能并不確切知道LIB的制造方式以及不同的步驟如何影響成本，能耗和吞吐量，從而阻礙了電池制造的創(chuàng)新。這篇文章介紹了最先進(jìn)的制造技術(shù)，并根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程分析了成本，生產(chǎn)量和能耗，然后回顧了有關(guān)高成本，能源和時(shí)間的研究進(jìn)展，LIB制造的需求步驟。最后，作者分享他對(duì)LIB制造挑戰(zhàn)的看法，并提出LIB制造研究的未來(lái)發(fā)展方向。
Current and future lithium-ion battery manufacturing.
(iScience, 2021, DOI:10.1016/j.isci.2021.102332)
華南理工大學(xué)夏志國(guó)：Li/Na替代和Yb3+共摻雜可實(shí)現(xiàn)用于發(fā)光二極管的LiIn2SbO6：Cr3+的可調(diào)近紅外發(fā)射
近紅外（NIR）熒光轉(zhuǎn)換的發(fā)光二極管（pc-LED）在非侵入式檢測(cè)中具有巨大潛力，而可調(diào)諧寬帶NIR熒光的發(fā)現(xiàn)仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。華南理工大學(xué)夏志國(guó)報(bào)道了Cr3+活化的LiIn2SbO6在492 nm激發(fā)下表現(xiàn)出從780 nm到1400 nm的寬發(fā)射帶和225 nm的半峰全寬（FWHM）。通過(guò)Li/Na取代，發(fā)射峰從970 nm調(diào)整到1020 nm，并且FWHM（285 nm）大大加寬。取決于Yb3+共摻雜，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)更強(qiáng)的Yb3+ NIR熒光峰，并具有改善的熱阻，這歸因于從Cr3+到Y(jié)b3+的有效能量轉(zhuǎn)移。最后設(shè)計(jì)了一種NIR pc-LED封裝，該封裝具有很強(qiáng)的穿透肌肉組織的能力，因此可以觀察到針的插入深度，表明該磷光生色團(tuán)可用于無(wú)損監(jiān)測(cè)。
Li/Na substitution and Yb3+ co-doping enabling tunable near-infrared emission in LiIn2SbO6:Cr3+ phosphors for light-emitting diodes.
(iScience, 2021, DOI:10.1016/j.isci.2021.102250)
南方科技大學(xué)楊燦輝：使用稀釋墨水直接書(shū)寫(xiě)水凝膠的墨水
直接墨水寫(xiě)入（DIW）打印已在多種應(yīng)用中使用。現(xiàn)有的DIW印刷依靠特定流變學(xué)的油墨來(lái)適應(yīng)印刷過(guò)程，從而限制了可印刷材料的選擇。油墨粘度范圍為10-1至103 Pa·s。在這里，南方科技大學(xué)楊燦輝報(bào)告了一種通過(guò)操縱墨水與基材之間的相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)與稀墨水（10-3 Pa·s）兼容的DIW打印的方法。通過(guò)以水凝膠印刷為例，構(gòu)建了一個(gè)印刷系統(tǒng)，并顯示出具有適當(dāng)表面能的稀釋墨水一旦擠出，便可以自發(fā)潤(rùn)濕并停留在表面能較低的表面上較高表面能的區(qū)域內(nèi)，同時(shí)還能抵抗重力并保持形狀不變。文章展示了在各種基材上印刷各種材料的多樣性，以及通過(guò)所提出的方法立即實(shí)現(xiàn)的三種部署。該方法擴(kuò)大了用于DIW打印的可打印材料和用于增材制造的工具箱的范圍。
Direct-ink-write printing of hydrogels using dilute inks.
(iScience, 2021, DOI:10.1016/j.isci.2021.102319)
西安電子科技大學(xué)常晶晶：高效穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的協(xié)同表面電荷轉(zhuǎn)移摻雜和鈍化
近年來(lái)，由于高功率轉(zhuǎn)換效率（PCE），有機(jī)-無(wú)機(jī)鹵化鉛鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSC）備受關(guān)注。通常，鈣鈦礦/電荷傳輸層的界面以及鈣鈦礦膜表面和晶界的缺陷是PSC效率和穩(wěn)定性的重要因素。西安電子科技大學(xué)常晶晶使用具有吸電子五氯苯基和良好能級(jí)的擴(kuò)展苯并五氫富瓦烯化合物（FDC-2-5Cl）作為電荷轉(zhuǎn)移分子來(lái)處理鈣鈦礦表面。具有五氯苯基的FDC-2-5Cl可以接受鈣鈦礦中的電子作為p型摻雜劑，并鈍化表面缺陷。FDC-2-5Cl在鈣鈦礦表面上的p型摻雜效應(yīng)引起鈣鈦礦表面的能帶彎曲，從而改善了從鈣鈦礦中提取空穴的能力。結(jié)果，經(jīng)過(guò)FDC-2-5Cl處理的PSC達(dá)到了21.16％的PCE，具有1.14 V的增強(qiáng)的開(kāi)路電壓（Voc）和出色的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
Synergetic surface charge transfer doping and passivation toward high efficient and stable perovskite solar cells.
(iScience, 2021, DOI:10.1016/j.isci.2021.102276)
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