5月第4期《封面大赏》专栏收录2021年5月第4周Advanced材料科学类顶刊上发表的关于能源转化与存储的封面文章。
香港大学郭正晓教授团队及合作者综述了为金属有机框架化合物（MOF）造孔方法的研究进展。孔容、孔径分布、孔空间分布等因素会影响MOF电极材料的离子扩散和电荷传导，极大地决定了MOF电极电化学性能。本文从MOF材料的设计、合成、后处理等方面全面总结了MOF及其衍生物材料产生孔并调控孔结构的策略。文章首先分析了孔结构对于MOF电化学储能电极的重要性。接着分为MOF和MOF衍生物两类，详细介绍了从结构设计、材料合成到产物后处理过程的造孔策略与典型例子。综述还收录了多孔MOF材料在超级电容器和离子电池中的应用实例。本文是了解多孔MOF材料前沿进展的绝佳参考资料。
画面中央开窗里展示了三种MOF材料的晶体结构及穿梭其中的离子，对应了文章综述对象。左上角有一只手正拿着MOF框架单元，代表从分子结构水平上调控MOF结构。右上角闪电和右下角汽车可能呼应了电化学能源存储的背景。画面左下角隐约可见一个MOF晶体结构模型。
新加坡南洋理工大学能源研究所（Nanyang Technological University Energy Research Institute）团队探究了钙钛矿材料的制备方式对材料热稳定性的影响。作者们利用共蒸发沉积法合成出的MAPbI3钙钛矿材料在无任何保护层存在、85°C下工作3600小时后，仍能保持近80%的能量转换效率，显示出优异的热稳定性。而基于溶剂中反应合成的相同钙钛矿材料则对高温敏感，性能衰减迅速。基于实验结果，作者们认为钙钛矿材料的合成方法对其热稳定性影响巨大。致密、无应力的薄膜结构是优良热稳定性的关键。
落日余晖下室内高温难耐。此时，两个烧杯中盛装的粉末散发出来互相交融，钙钛矿材料便应运而生。该构图不仅指示了本工作涉及的共蒸发沉积合成方法，还表达了所合成的钙钛矿材料耐高温的最大亮点。
沙特阿卜杜拉国王科技大学（King Abdullah University of Science & Technology）Pascal E. Saikaly教授和Srikanth Pedireddy博士等人合作，报道了一种利用产电细菌胞外电子转移过程合成单原子催化剂的方法。该合成方法的核心是利用产电菌Geobacter sulfurreducens代谢过程中产生的细胞外电子还原附着在细菌表面的金属离子。由于金属离子与细菌表面细胞色素c存在配位作用，最终实现以单原子方式沉积金属。所形成的金属单原子与相邻三个氮原子配位，均匀分布于细菌表面。此法可用于合成Fe、Ir、Pt、Ru、Cu、Pd等金属单原子催化剂。其中Ir催化剂是一种优秀的水分解催化剂，OER与HER催化性能分别媲美IrO2与Pt(10 wt.%)/C催化剂。
画面下方的红色细菌表面附着许多黑色金属单原子，直观体现出借用细菌之力合成催化剂的主题。这些金属单原子正将水分子分解为氧气和氢气，对应了水分解催化性能。电流可能指代两层含义：1）利用产电菌胞外电子转移过程制备单原子金属催化剂；2）电催化应用。
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