1.在具有本征热管理功能的柔性MOF中储存甲烷

（Methane storage in flexible metal–organic frameworks with intrinsic thermal management）

作为一种清洁、廉价、储量丰富的燃料，天然气比石油具有更大的环境、经济和政治优势。不过，尽管如此，天然气在常温常压下较低的体积能量密度却是一个难以克服的缺点，尤其对于轻型汽车来说，没有富余的空间来储存大量的燃料。 Mason 等人开发了一种具有可逆相变性质的 MOF 材料，它可以最大化甲烷的可使用率，并且在吸附和解吸附过程中可以自发的进行热量控制。这种性质可以使材料具有比传统吸附剂更大的储存容量，同时降低了吸附和解吸附过程中热量带来的影响。（Nature doi : 10.1038 / nature 15732 ）

2.具有永久孔隙的液体

（Liquids with permanent porosity）

多孔固体（如分子筛和 MOF ）在分子分离和催化等领域大有用处，不过它们的固态属性限制了其应用范围，因为固体物质很难用流动过程加以利用。若有一种材料可以既有流动性，同时还有永久的多孔性质，那么它将具有更大的技术优势。 Giri 等人报道了这样一种可以自由流动的多孔液体材料。这种分子呈笼状结构，内部具有空隙，并且可以很好的溶于溶剂中。由于溶剂的分子体积远大于空隙，因此溶剂不会进入到空隙当中，但一些小分子可以进入到空隙中。作者称，他们的工作为开发新型的功能性多孔材料打下了基础，此外他们还提出了这类材料的设计原则，即避免使用可渗入到分子笼中的官能团来修饰分子。（Nature doi : 10.1038 / nature 16072 ）

3.平面集成的单晶钙钛矿光探测器

（Planar-integrated single-crystalline perovskite photodetectors）

杂化钙钛矿是用于光电子器件的理想半导体材料。不过，由于形态的无序性影响了其光电子性能，限制了器件的效率。最近，钙钛矿单晶的出现克服了这一问题，单晶钙钛矿在很多方面展现了性质的提升。例如，低的陷阱密度、低的本征载流子浓度、高迁移率、长的扩散长度等。这些特点使单晶钙钛矿非常适合制备快速、灵敏的光探测器。 Saidaminov 等人报道了一种大尺寸平面集成的单晶钙钛矿薄膜。这些晶体膜展现出可以与单晶相媲美的载流子迁移率和扩散长度。利用这种技术，他们制备出高效的光探测器，增益可达 104 电子/光子，增益带宽达到 108Hz 。（Nature Communications DOI : 10.1038 / ncomms 9724 ）

4.无机电荷提取层修饰的高效、稳定大面积钙钛矿太阳能电池

（Efficient and stable large-area perovskite solar cells with inorganic charge extraction layers）

基于有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的效率已经超过 20% 。不过，这一结果是在小面积器件条件下实现的。 Chen 等人制备了一种高度掺杂的无机电荷提取层，并将其应用于钙钛矿太阳能电池中，器件面积可以做到 1cm2 。这一界面层可以保护活性层材料不受空气的入侵，从而避免性能退化。经专业机构认定，电池的效率超过 15% ，而且运行时间超过 1000 小时依然可以维持90%的能量转化效率。（Science DOI : 10.1126 / science.aad 1015 ）

5.海绵状的金纳米多孔单晶

（Sponge-like nanoporous single crystals of gold）

自然界中的单晶材料常常以错综复杂的多孔状形貌呈现出来，而非传统认为的平面结构。 Khristosov 等人受到生物材料的启发，以一种十分简单的方法制备出金的纳米多孔单晶。这种晶体生长于共晶组分的固化过程中。他们用理论模拟的方法揭示了单晶中是如何产生多孔结构的，以及晶体尺寸的影响因素。之所以可以保留单晶的性质是因为全结晶过程要比两步连续成核的过程要更快。他们的工作证明，通过对生长条件的控制，是完全有可能制造出单晶纳米多孔晶体材料的。（Nature Communications DOI : 10.1038 / ncomms 9841 ）

6.空间电荷掺杂薄层二硫化钼诱发的二维超导相变

（Onset of two-dimensional superconductivity in space charge doped few-layer molybdenum disulfide）

具有原子级厚度的层状材料（如 MoS2 ）最近正受到越来越多的关注，因为它可以通过静电掺杂的方法来研究二维结构的相变情况。静电掺杂技术可以提供很高的载流子密度，这是达到相变不可或缺的条件。 Biscaras 等人发明了一种静电掺杂法，可以对附着于玻璃衬底上的 MoS2 层进行n型掺杂，载流子浓度最高可达到 4×1014cm-2 。随着载流子密度的逐渐升高，绝缘体首先变为金属导体，进而又变为超导体。他们发现，与以往的报道不同，当进入到超导体状态后，超导相变温度不再依赖于载流子浓度。（Nature Communications DOI : 10.1038 / ncomms 9826 ）

7.低温加工的高效半透明平面钙钛矿太阳能电池

（Low-temperature-processed efficient semi-transparent planar perovskite solar cells for bifacial and tandem applications）

半透明钙钛矿太阳能电池具有广阔的应用空间，如可用于双面和叠层电池中。不过，半透明电池的效率受限于缺少合适的透明后电极材料以及合适的加工方法而无法做高。 Fu 等人报道了一种低温制备高效半透明平面钙钛矿电池的方法。这种方法结合了热蒸镀和旋涂技术，因此可以在常规器件中引入 PCBM ，有利于生长高质量的吸光层，从而避免了滞后效应。他们以氢化氧化铟为透明后电极材料，制备的半透明太阳能电池效率达到 14.2% ，并且在近红外区域的平均透过率达到 72% 。以这种半透明电极和铜铟镓硒电池制备的叠层电池效率更是达到20.5%。（Nature Communications DOI : 10.1038 / ncomms 9932 ）

8.稳定、超薄、轻度氧化的铜薄膜电极用于高效柔性太阳能电池

（Stable ultrathin partially oxidized copper film electrode for highly efficient flexible solar cells）

柔性电子器件的发展使得对高效、低成本、柔性透明电极的需求日益增加。铜基电极因其较低的光透过率和较差的抗氧化性而很难做成电极。 Zhao 等人通过对铜进行轻度氧化，制备了一种完全连续的、光滑超薄铜膜。铜薄膜夹在两层氧化锌薄膜中间，整个薄膜展示出 83% 的可见光透过率、 9Ωsq-1 的表面电阻以及强的抗氧化能力。这些特性超过了以往报道的铜基电极。他们将这种铜基电极用于柔性有机太阳能电池中，电池的效率达到 7.5% 。（Nature Communications DOI : 10.1038 / ncomms 9830 ）

————引自“新材料在线”