四本SCI收录新刊最新文章上线，首个IF目测表现不俗！

为了提前了解新期刊2020影响因子的情况，对四本新刊的最新即时IF进行了计算（数据采集时间2021.04.02，数据来源Web of Science）。对于大多数期刊，6月份发布的正式IF应该会和3~4月份的即时IF比较接近，因此本次更新应该比较具有参考价值。统计发现：Electrochemical Energy Reviews（EER），IF高达27；InfoMat紧随其后，达到22左右；Energy & Environmental Materials(EEM)、Matter同样表现不俗，超过14。不知道四本新刊的 IF走向，是否符合你对它的预期呢？大家可以评论区留言~

这是新刊发文量及涉及的研究领域

接下来奉上最新研究情况，一睹为快！

EEM：富勒烯插层石墨相氮化碳作为钠离子电池高性能负极材料

二维氮化碳(g-CN)是一种很有前途的钠离子电池负极材料，但其层间间距不足、电导率较差，影响了其储钠容量和循环稳定性。陕西滚球体育 大学Wenhuan Huang、Xing Lu等人报道了一种由富勒烯(C₆₀)修饰的石墨相氮化碳材料(C₆₀@CN)的制备，该材料作为SIBs的负极材料，在0.05 A g⁻¹时具有较高的可逆容量(430.5 mA h g⁻¹，约为原始g-CN的3倍)。优异的速率能力(1A g⁻¹时为226.6 mA h g⁻¹)和超长的循环寿命(5A g⁻¹的5000次循环后为101.2 mA h g⁻¹)。即使在3.7 mg cm⁻²的高活跃质量负载下，100次循环后的可逆容量为316.3 mA h g⁻¹。C₆₀@CN之所以具有如此优异的性能，是因为在g-CN纳米片中分布了C₆₀分子，增强了电子导电性，防止了g-CN片重新堆积，从而增大了层间间距，暴露了边缘N缺陷(吡啶N和吡咯N)用于钠离子存储。此外，结合C₆₀@CN阳极和NVPF@rGO阴极提供高库伦效率(> 96.5%)，异常高的能量密度(359.8 W h kg_anode⁻¹的功率密度为105.1 W h kg_anode⁻¹)和优良的循环稳定性(89.2%的容量保持超过500个循环，在1 A g_anode⁻¹)。这项工作为SIBs的碳基负极材料领域带来了新的见解。相关研究以“Fullerene-Intercalated Graphitic Carbon Nitride as a High-Performance Anode Material for Sodium Ion Batteries”为题目，发表在EEM上。DOI: 10.1002/EEM2.12200

图1 富勒烯插层石墨相氮化碳

EEM：对多硫化锂高吸附性的双金属有机骨架用于锂硫电池

锂-硫电池的实际应用很大程度上受到阴极产生的“穿梭效应”的阻碍，导致电池寿命周期短。为了解决这一问题，扬州大学Huan Pang、Qiang Xu联合中科院宁波材料技术与工程研究所Ziqi Tian等人公开了一种基于Al-MOF的双金属有机框架(MOF)作为硫主体材料，通常称为(Al)MIL-53。以获得对聚硫锂(Li₂S_x, 4≤x≤8)的高吸附能力，研究提出了一种将具有高结合能的亲亚硫金属离子(Cu²⁺)引入Li₂S_x骨架的有效策略。通过一步水热法，将Cu²⁺均匀分散在Al-MOF中，制备出Al/Cu-MOF双金属材料作为先进的阴极材料。宏观Li₂S₄溶液渗透实验表明，Al/Cu-MOF对多硫化锂物的吸附能力优于单金属Al-MOF。输硫过程是通过熔体扩散法来获得含硫Al/Cu-MOF(Al/Cu-MOF-S)。Al/Cu-MOF-S组装的锂离子电池的循环性能明显优于以单金属Al- MOF作为硫主体的锂离子电池。结果表明，化学固定比物理束缚更能有效地吸附多硫，而将亲硫性Cu²⁺掺入多孔MOF中形成的Al/Cu双金属MOF为制备高效硫主体材料提供了一种新颖而有力的途径。相关研究以“Bimetallic Metal-Organic Framework with High Adsorption Capacity toward Lithium Polysulfides for Lithium-sulfur Batteries”为题目，发表在EEM上。DOI: 10.1002/EEM2.12196

图2 Al/Cu-MOF-S合成原理图

EER：CO₂电化学还原用电解槽和催化剂的设计

CO₂电化学还原（CO₂RR）由于其在可再生能源的储存和碳循环中的重要作用，近十年来受到了广泛的关注，研究了不同形貌和改性策略的催化剂来提高CO₂RR的活性和选择性。然而，大多数成果集中在初步还原产品，如CO和HCOOH。电化学CO还原反应(CORR)的发展和研究被认为是更有前景的多碳产品和更好的平台来了解C-C的形成机理。中山大学Jingfu He、Changli Li等人介绍了CO₂RR的最新研究成果，重点介绍了CORR的潜力，并对电解环境、电极衬底和电池设计对CORR催化剂性能的影响进行了综述，以期为CORR的研究提供标准操作条件指导。分别分析了在H槽和气相流槽中研究的CORR催化剂的组成-结构-活性关系，以全面了解催化剂设计的发展。最后，分析了CORR的反应机理、最新进展、主要挑战和潜在机遇，为进一步提高CORR的性能提供了重要的综述。相关研究以“Electrolyzer and Catalysts Design from Carbon Dioxide to Carbon Monoxide Electrochemical Reduction”为题目，发表在EER上。DOI: 10.1007/s41918-021-00100-y

图3 CO₂RR和CORR的反应路径

EER：钙钛矿阴极材料用于低温固体氧化物燃料电池

在低温固体氧化物燃料电池的发展中，加速阴极处的氧还原反应是至关重要的。在450-600°C的低操作温度下，阴极材料的表面和大块之间的相互作用极大地影响电极动力学，从而决定了燃料电池的整体效能和长期稳定性。澳大利亚昆士兰大学Mengran Li、Zhonghua Zhu等人综述了近年来钙钛矿氧化物表面-体相互作用及其对阴极反应性和稳定性的影响的研究进展。本文还将对阴极材料的体掺杂和表面功能化的发展策略进行综述。此外，还将重点介绍表面偏析在表面和体相互作用的中介作用中所起的作用，这些作用对阴极表面性能、体性能乃至整体阴极性能有着深远的影响。虽然在催化剂设计方面通常存在反应性和稳定性之间的权衡，但通过使用组合策略同时调节阴极表面和阴极体，也有机会获得最佳的阴极性能。文章总结了未来的研究方向，包括氧空位和迁移率在催化中的作用，表面-体相互作用的合理调节和先进制造技术的使用，这些都可以优化阴极性能。相关研究以“Perovskite Cathode Materials for Low‑Temperature Solid Oxide Fuel Cells: Fundamentals to Optimization”为题目，发表在EER上。DOI: 10.1007/s41918-021-00098-3

图4 典型固体氧化物燃料电池的微观结构示意图及相应的物理化学过程

InfoMat：基于芘二亚胺衍生物的高性能非挥发性有机场效应晶体管存储器件

开发高质量的驻极体层对于制备高性能非挥发性有机场效应晶体管存储器件(OFETNVMs)具有重要意义。兰州大学Hao-Li Zhang、Yamin Zhang等人以萘二亚胺(NDI)、苝二亚胺(PDI)和芘二亚胺(PyDI)为n型掺杂材料，对三种具有代表性的芳香族二亚胺框架作为OFET-NVMs驻极体层的n型掺杂材料进行了比较研究。当与聚苯乙烯(PS)混合时来制备驻极体层，与未掺杂的存储器件相比，所有含有芳香二亚胺掺杂的存储器件的性能都有显著提高，这表明这些掺杂的低LUMO能级有利于电荷注入。在超过400个连续写-读-擦-读周期中，所有n型掺杂的器件显示出较长的保留时间(超过10⁴s)和良好的开关可靠性。其中，基于PyDI的存储器件表现出优于其他芳香族二亚胺的性能，实现了存储窗口捕获电荷密度为1.98 × 10¹²cm⁻²，开关比大于10⁴。研究结果表明，PyDI框架为今后高性能非挥发性有机场效应晶体管存储器的n型掺杂剂设计提供了一个新的平台。相关研究以“High performance nonvolatile organic field-effect transistor memory devices based on pyrene diimide derivative”为题目，发表在InfoMat上。DOI: 10.1002/inf2.12186

图5 (A) OFET存储器件原理图及(B-F) PS膜、PS: PyDI共混膜、PS: t-PyDI共混膜、PS: NDI共混膜、PS: PDI共混膜AFM表面形貌

InfoMat：Se锚定的氮掺杂多孔碳纳米片用于高性能存储钾

硒阴极是低成本高能量密度钾离子电池(PIBs)极具发展前景的阴极材料。然而，由于高阶聚硒化物的穿梭效应、K⁺的缓慢扩散以及循环过程中巨大的体积膨胀等原因，使其电化学性能较差，阻碍了其应用。中科大Yan Yu等人通过将ZIF-8衍生的微孔碳接枝到N掺杂多孔碳纳米片表面，设计了一种多功能硒载体(N-HCNS)。获得的N-HCNS碳基质集成了电导率、囚禁和固定能力，抑制了聚硒化物穿梭，提高了硒的利用率，缓冲了循环过程中的体积变化。三维空心碳骨架增强了电解质的渗透。作为PIBs的阴极，Se@N-HCNS电极提供了前所未有的寿命(在1.0 A g⁻¹,2000次循环后为260 mA h g⁻¹)，并表现出显著的速率容量(339 mA h g⁻¹，5.0 A g⁻¹)。密度泛函理论(DFT)计算揭示了吡啶和吡咯氮掺杂对K₂Se的有效吸附。独特的电极协同设计不仅深入了解了反应机理，而且高度强调了氮掺杂碳在钾硒电池中的潜在能力。相关研究以“Binding Se into nitrogen-doped porous carbon nanosheets for high-performance potassium storage”为题目，发表在InfoMat上。DOI: 10.1002/inf2.12176

图6 Se@N-HCNS, Se@N-MCNS和Se@N-MC电极作为钾硒电池阴极的电化学性能

Matter：3D打印聚合物相变复合材料的热能调节

相变材料(PCMs)是控制建筑冷暖的一个有吸引力的选择。美国德克萨斯A&M大学Emily B. Pentzer等人提出了一种通过直接墨写(DIW)技术生产和打印PCM填充油墨的简易方法，该技术利用球形PCM颗粒作为光固化树脂基质中的粘度调节剂。成功地制备63%的PCM油墨，具有优良的热调节能力和在超过200熔化/凝固循环中几乎没有泄漏。用PCMs填充墨水打印的空心房子在加热时，温度比外部环境低40%。不同熔点的PCMs可以同时集成到树脂中，并在不损害结构或完整性的情况下印刷。该方法使用PCM颗粒作为3DP和被动热管理的粘度调节剂，以生产有效的热缓冲液，并与广泛的光聚聚合物基质和PCM兼容，而不需要预先对PCM进行微胶囊化。相关研究以“Thermal energy regulation with 3D printed polymer-phase change material composites”为题目，发表在Matter上。DOI: 10.1016/j.matt.2021.03.019

图7 聚合物-PCM复合材料的设计概念、制备和印刷

Matter：COF膜中离子传导途径的仿生构建用于高效锂提取

生物膜作为最复杂的分离系统，由于其具有特殊的离子通道，具有高的渗透性和溶质选择性，已成为设计人工膜的天然原型。然而，开发稳定的、选择性的人工离子通道仍然是一个巨大的挑战。在此，浙江大学Qi Sun、北德克萨斯州大学Shengqian Ma等人演示了在二维共价有机框架(COFs)中构建锂纳米通道来创建仿生膜。植入亲锂寡聚醚赋予了特异性，并促进了Li⁺沿COF孔通道的扩散。离子通道特性显示，相对渗透率按Li⁺> K⁺> Na⁺> Ca^{2 +}> Mg²⁺顺序递减。Li⁺转移增强，而其他离子被阻碍，允许高选择性和通透性。Li⁺/Mg²⁺的分离系数为64，证实了锂的高亲和力。本研究可作为开发选择性人工膜有效分离离子的设计原则。相关研究以“Bio-inspired construction of ion conductive pathway in covalent organic framework membranes for efficient lithium extraction”为题目，发表在Matter上。DOI: 10.1016/j.matt.2021.03.017

图8 扩散概念架构

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本文由Junas供稿。

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