Cell于2018年推出了综合性开源期刊 iScience。这本期刊已经于2020年获得了第一个影响因子——4.447。
iScience收录方向十分广泛,这一点从他的编辑团队的研究背景就可以看出:Simona、Sheba Agarwal是分子生物学家,Stefano、Tian Zhang和Jian Li为材料相关学科专家、Dorota Badowska和Rituparna Chakrabarty是神经科学专家、Swapnika Ramu是医学类专家…
iScience于2018年创刊,当年发文量为226篇,2019年这个数字达到了521篇,这个数字对于一个新刊而言是非常大的。预计2020年的发文量会达到1000(还未公布)。
在iScience上发文量最多的十个国家(地区)分别是:美国、中国大陆、日本、德国、英国、法国、澳大利亚、瑞士、新加坡和加拿大。值得一提的是,中科院是发文量最多的机构。
这篇文章为大家总结了最近两个月中,中国的材料科学家在iScience上发表的文章。我们一起来看看哪些优秀的中国学者在iScience上发表文章。
吉林大学/中科院/南科大:混合纳米发电机可有效利用机械能和太阳能
太阳能和风能收集技术正日益成为一种经济高效的能源形式,并得到了全球政府政策的大力支持。为了有效地利用日常生活中浪费的机械和太阳能,已经分别或同时报道了多种基于多重效应的功能和结构的纳米发电机,称为杂交纳米发电机。文章回顾了混合纳米发电机的发展,包括太阳能和机械能的工作机理。此外,讨论了用于利用机械能和太阳能的纳米发电机的分类,综述了杂交纳米发电机的潜在应用。最后,讨论了混合纳米发电机的挑战和前瞻性以及未来探索的输出性能,稳定性,制备,大规模利用和效率的改进。混合纳米发电机作为能源技术将在能源和自供电传感器系统中普及。
Hybridized nanogenerators for effectively scavenging mechanical and solar energies.
(iScience, 2021, DOI:10.1016/j.isci.2021.102415)
台州学院钟文武:空气中的激光烧蚀及其在催化水分解和锂离子电池中的应用
脉冲激光已在基础科学和实践技术中广泛使用。从这个角度出发,文章重点介绍了在能量相关的催化反应中采用脉冲激光烧蚀空气(LAA)的方法。使用LAA,样品可以直接在环境空气中烧蚀,这使得该技术易于实施。可以通过LAA在多个方面对材料进行修改,例如形态调制,异质结制造或缺陷工程,这些都是与能量相关的催化反应的理想特征。文章首先简要介绍该技术,包括其机理,实验装置以及激光烧蚀材料的特性,以此来开始研究这一观点。然后总结了最近使用LAA的工作,以证明LAA在能源领域的前景广阔。最后,提出并讨论了有关LAA未来使用的一些机会。
Laser ablation in air and its application in catalytic water splitting and Li-ion battery.
(iScience, 2021, DOI:10.1016/j.isci.2021.102469)
马里兰大学李腾:机器学习加速的单原子催化剂析氧反应超电势预测
氧气析出反应(OER)是与能源相关的应用中的关键反应,但其动力学缓慢且过电位大。期望开发有效的OER电催化剂,例如单原子催化剂(SAC)。马里兰大学李腾演示了机器学习(ML)加速所有过渡金属OER超电势的预测。基于15种SAC的密度泛函理论(DFT)计算,作者设计了一种基于拓扑信息的ML模型,以将OER超电势与相应SAC的原子特性进行映射。与纯DFT计算相比,训练有素的ML模型不仅可提供出色的预测精度(相对误差为6.49%),而且可使预测时间减少13万倍。此外,揭示了将SAC的超电势与其原子特性相关联的内在描述符。这项研究的方法和结果可以很容易地应用于其他SAC的筛选,并显着加快了许多其他反应的高性能催化剂的设计。
Machine learning-accelerated prediction of overpotential of oxygen evolution reaction of single-atom catalysts.
(iScience, 2021, DOI:10.1016/j.isci.2021.102398)
西安电子科技大学杨如森:生物相容性纳米发电机的制备与应用
作为一种新型的可持续能源,无处不在的机械能受到了广泛的关注,并被各种类型的纳米发电机成功地收集到。其中,生物相容性纳米发电机由于其在生物医学应用中的潜力而特别受到关注。在这篇综述中,西安电子科技大学杨如森概述了生物相容性纳米发电机的制造和应用方面的最新成就。文章介绍了纳米发电机的开发过程和工作机理,讨论和比较了不同的生物相容性能量收集材料,例如氨基酸,肽,蚕丝蛋白和纤维素。然后,作者讨论了生物相容性纳米发电机的不同应用。最后,作者对这一新兴领域提出了挑战和潜在的研究方向。
Fabrication and application of biocompatible nanogenerators.
(iScience, 2021, DOI:10.1016/j.isci.2021.102274)
伍斯特理工学院王岩:当前和未来的锂离子电池制造
锂离子电池(LIB)已成为现代社会的主要储能解决方案之一。LIB的应用领域和市场份额迅速增长,并继续呈现稳定增长的趋势。LIB材料的研究取得了巨大的成就。业界已经采用了许多创新材料并将其商业化。但是,关于LIB制造的研究落后。许多电池研究人员可能并不确切知道LIB的制造方式以及不同的步骤如何影响成本,能耗和吞吐量,从而阻碍了电池制造的创新。这篇文章介绍了最先进的制造技术,并根据生产过程分析了成本,生产量和能耗,然后回顾了有关高成本,能源和时间的研究进展,LIB制造的需求步骤。最后,作者分享他对LIB制造挑战的看法,并提出LIB制造研究的未来发展方向。
Current and future lithium-ion battery manufacturing.
(iScience, 2021, DOI:10.1016/j.isci.2021.102332)
华南理工大学夏志国:Li/Na替代和Yb3+共掺杂可实现用于发光二极管的LiIn2SbO6:Cr3+的可调近红外发射
近红外(NIR)荧光转换的发光二极管(pc-LED)在非侵入式检测中具有巨大潜力,而可调谐宽带NIR荧光的发现仍然是一个挑战。华南理工大学夏志国报道了Cr3+活化的LiIn2SbO6在492 nm激发下表现出从780 nm到1400 nm的宽发射带和225 nm的半峰全宽(FWHM)。通过Li/Na取代,发射峰从970 nm调整到1020 nm,并且FWHM(285 nm)大大加宽。取决于Yb3+共掺杂,会出现一个更强的Yb3+ NIR荧光峰,并具有改善的热阻,这归因于从Cr3+到Yb3+的有效能量转移。最后设计了一种NIR pc-LED封装,该封装具有很强的穿透肌肉组织的能力,因此可以观察到针的插入深度,表明该磷光生色团可用于无损监测。
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)
南方科技大学杨灿辉:使用稀释墨水直接书写水凝胶的墨水
直接墨水写入(DIW)打印已在多种应用中使用。现有的DIW印刷依靠特定流变学的油墨来适应印刷过程,从而限制了可印刷材料的选择。油墨粘度范围为10-1至103 Pa·s。在这里,南方科技大学杨灿辉报告了一种通过操纵墨水与基材之间的相互作用来实现与稀墨水(10-3 Pa·s)兼容的DIW打印的方法。通过以水凝胶印刷为例,构建了一个印刷系统,并显示出具有适当表面能的稀释墨水一旦挤出,便可以自发润湿并停留在表面能较低的表面上较高表面能的区域内,同时还能抵抗重力并保持形状不变。文章展示了在各种基材上印刷各种材料的多样性,以及通过所提出的方法立即实现的三种部署。该方法扩大了用于DIW打印的可打印材料和用于增材制造的工具箱的范围。
Direct-ink-write printing of hydrogels using dilute inks.
(iScience, 2021, DOI:10.1016/j.isci.2021.102319)
西安电子科技大学常晶晶:高效稳定的钙钛矿太阳能电池的协同表面电荷转移掺杂和钝化
近年来,由于高功率转换效率(PCE),有机-无机卤化铅钙钛矿太阳能电池(PSC)备受关注。通常,钙钛矿/电荷传输层的界面以及钙钛矿膜表面和晶界的缺陷是PSC效率和稳定性的重要因素。西安电子科技大学常晶晶使用具有吸电子五氯苯基和良好能级的扩展苯并五氢富瓦烯化合物(FDC-2-5Cl)作为电荷转移分子来处理钙钛矿表面。具有五氯苯基的FDC-2-5Cl可以接受钙钛矿中的电子作为p型掺杂剂,并钝化表面缺陷。FDC-2-5Cl在钙钛矿表面上的p型掺杂效应引起钙钛矿表面的能带弯曲,从而改善了从钙钛矿中提取空穴的能力。结果,经过FDC-2-5Cl处理的PSC达到了21.16%的PCE,具有1.14 V的增强的开路电压(Voc)和出色的长期稳定性。
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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