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National Science Review (NSR) 是国产高被我国一本英文综合性学术期刊。从2014年创刊至今，期刊NSR一直朝着国际顶尖综合性期刊的年度目标持续努力，取得了不俗的花落成绩。根据Clarivate Analytics于2020年所发布的家材年度期刊引证报告，NSR 2019 年影响因子高达 16.69，料牛在所有参与统计的国产高被 12000多本期刊中排名 120，狠狠为国产期刊争了一口气。期刊值得一提的年度是，这个年仅6岁的花落国产期刊论表现已经是国产期刊第二名，仅次于生物期刊Cell Research，家材因此也成为了收录材料类文章的料牛国产期刊的“老大哥”。这篇文章为大家总结了2020年NSR上材料类文章的国产高被高被引TOP10。

1.中科院姚惠峰：有机光伏电池具有17％的期刊效率和出色的可加工性

近年来，有机光敏材料特别是年度新兴的非富勒烯电子受体（NFA）的发展使有机光伏（OPV）电池获得了快速发展。尽管高性能OPV电池的功率转换效率（PCE）已超过16％，但这些设备通常是通过旋涂法制造的，因此不适合大面积生产。

中科院姚惠峰证明NFA的柔性侧链的精细修饰，可以为OPV电池产生17％的PCE。更关键的是，由于最佳的NFA具有合适的溶解度，因此在使用可扩展的刮刀涂层处理技术时，可以保持旋涂设备的高效率。实验结果表明，优化OPV材料的化学结构可以改善器件性能。这在大面积生产技术中具有重要意义，为OPV电池的商业化提供了重要的科学依据。

文献链接：

Organic photovoltaic cell with 17% efficiency and superior processability.

(Natl. Sci. Rev., 2020, DOI:10.1093/nsr/nwz200)

2.扬州大学庞欢&徐强：高度碱性稳定的金属氧化物@MOF复合材料，用于高性能电化学储能

大多数金属有机框架（MOF）在暴露于碱性水溶液后几乎不保持其物理和化学性质，因此排除了它们用作电化学能量存储设备的潜在电极材料的可能性。扬州大学庞欢&徐强通过可控且简便的一锅水热法，在高度碱性条件下，设计和合成了一种高度碱性稳定的金属氧化物@MOF复合材料——Co₃O₄纳米立方体@Co-MOF（Co₃O₄@Co-MOF）。所获得的复合材料具有出色的碱性稳定性，在3.0M KOH中保留其原始结构至少15天。Co₃O₄@Co-MOF复合材料具有出色的碱性稳定性，独特的结构和更大的表面积，在0.5A/g的条件下显示出高达1020 F/g的比电容，并具有很高的循环稳定性。固态设备的最大能量密度为21.6 mWh/cm³。

文献链接：

A highly alkaline-stable metal oxide@metal-organic framework composite for high-performance electrochemical energy storage.

(Natl. Sci. Rev., 2020, DOI:10.1093/nsr/nwz137)

3.北京大学刘雄军、王健&陕西师范大学潘明虎：II型Weyl半金属TaTerTe4中的表面超导

在Weyl半金属材料中探索非常规的超导性是当前所必须的，而这种超导相可能在拓扑上是特殊的，并具有奇异的Majorana模式。层状材料TaIrTe4是一种新预测的II型Weyl半金属，具有最少的Weyl点数。北京大学刘雄军、王健&陕西师范大学潘明虎报道了在Weyl半金属TaTerTe₄中表面超导电性的发现。扫描隧道显微镜/光谱学（STM/STS）可视化了TaIrTe₄的费米弧面状态，该状态与以前的角度分辨光发射光谱学结果一致。通过在超低温下基于STS的系统研究，在样品表面观察到均匀的超导间隙。在超低温下通过电迁移测量进一步证实了超导性，观察到的起始转变温度（Tc）高达1.54 K。归一化的上限电流h*(T/Tc)行为和超导电性对铁磁体的稳定性表明，所发现的超导电性与p波对不符。系统的STS以及与厚度和角度有关的传输测量结果表明，所检测到的超导电性约为1D，并存在于表面态中。TaIrTe₄中表面超导性的发现为探索拓扑超导性和Majorana模式提供了新的平台。

文献链接：

Surface superconductivity in the type II Weyl semimetal TaIrTe4

(Natl. Sci. Rev., 2020, DOI:10.1093/nsr/nwz204)

4.中国科技大学江海龙：将可溶性活性物质包封到空心结晶多孔胶囊中，超越均相和非均相催化

均相分子催化剂和非均相催化剂具有互补的强度，并且在实验室/商业程序中非常重要。尽管已经尝试使用各种多孔主体来使均相催化剂均质化，但在不妥协的情况下将它们的内在强度真正结合到单个催化剂中仍然是一个重大挑战。中国科技大学江海龙描述了一种通用的模板辅助方法，将可溶性分子催化剂掺入中空多孔胶囊中，可防止由于没有大的晶间空间而导致其浸出。在产生的蛋黄（可溶性）-壳（晶体）胶囊中，可溶性蛋黄可以在模拟均质的环境中发挥其固有活性，而结晶多孔壳赋予前者选择性渗透性、尺寸选择和非均相级联催化，超越了均相和非均相催化剂各自优点的整合。

文献链接：

Encapsulating soluble active species into hollow crystalline porous capsules beyond integration of homogeneous and heterogeneous catalysis.

(Natl. Sci. Rev., 2020, DOI:10.1093/nsr/nwz147)

5.天津大学张兵：CoP纳米片阴极上电位调节氧化偶氮基，偶氮和氨基芳烃的选择性电合成

氧化偶氮基、偶氮和氨基芳族化合物是材料科学药物和合成化学中使用最广泛的组成部分，但尚未很好地确定其可控和绿色合成。天津大学张兵通过在CoP纳米片阴极上通过选择性还原硝基芳烃原料，开发了一种容易进行电势调节的氧化偶氮基，偶氮和氨基芳族化合物的电合成。通过施加不同的偏压输入，可以生产出一系列具有优异的选择性，良好的官能团耐受性和高收率的氧化偶氮基，偶氮和氨基化合物。通过使用D2O可以容易地获得具有高氘含量的氘代芳族胺。通过与脂肪族胺的阳极氧化成腈配对，可以在CoP||Ni2P两电极电解槽中同时生产合成有用的结构单元。只需1.25 V即可达到20 mA/cm的电流密度，该电流密度远低于总水分解的电流密度（1.70 V）。成对的氧化还原反应也可以使用1.5 V电池进行，以良好的收率和选择性合成腈和氧化偶氮苯，进一步强调了这种方法的灵活性和可控性，可通过电势受控的电合成获得有价值的化学物质。

文献链接：

Potential-tuned selective electrosynthesis of azoxy-, azo- and amino-aromatics over a CoP nanosheet cathode.

(Natl. Sci. Rev., 2020, DOI:10.1093/nsr/nwz146)

6.中科院万立骏&胡劲松：通过尺寸依赖性的Ni/NiO纳米级异质表面指导有效碱氢释放的基本步骤

由Volmer和Heyrovsky/Tafel步骤组成的碱性氢放出反应（HER），需要更多的能量来进行水分解，因此比酸性HER动力学更慢。尽管在电催化剂方面取得了进步，但如何结合活性位点以协同促进两个步骤并了解其潜在机理仍大有待探索。中科院万立骏&胡劲松利用密度泛函理论（DFT）计算预测NiO加速Volmer步骤，而金属Ni促进了Heyrovsky/Tafel步骤。因此，开发了一种简便的策略来控制均匀分布的Ni基纳米晶体中的Ni/NiO异质表面，协同作用于两个反应步骤。通过系统地调节表面成分，作者发现通过调整Ni/NiO比例来控制基本步骤可以显着提高碱性HER活性，而Ni/NiO比例为23.7％的Ni/NiO纳米晶体则具有最佳的活性。实验结果表明，将双组分活性位点整合到基本步骤中可有效促进碱性HER，但必须加以平衡。

文献链接：

Steering elementary steps towards efficient alkaline hydrogen evolution via size-dependent Ni/NiO nanoscale heterosurfaces.

(Natl. Sci. Rev., 2020, DOI:10.1093/nsr/nwz145)

7.浙江大学宋吉舟：激光驱动的可编程非接触式物体转印，通过弹性微结构印章到任意接收器上

转移印刷作为一种重要的组装技术，由于其开发新形式的电子器件的优点而备受关注。浙江大学宋吉舟通过简单而稳健的主动弹性微结构设计了一种激光驱动的可编程非接触转移印刷技术，该印章的特征是充满空气的空腔并嵌入接触表面下，微图案表面膜包裹了空气腔和内腔表面上的金属层用作激光吸收层。微图案化的表面膜可以动态嵌入以控制界面附着力，从强状态到弱状态的切换可以超过三个数量级通过在温度升高到100℃以下时对腔体内的空气进行局部激光加热而产生的数量级。理论和实验研究揭示了活性弹性体微结构压模的设计和制造以及非接触转移印刷操作的基本方面。在各种具有挑战性的接收器上将微型硅片和微型LED芯片进行可编程转移印刷的演示，说明了确定性组装的非凡能力，这是现有印刷方案难以解决的，从而为需要异质集成的领域创造了工程机会各种材料，例如MicroLED显示器。

文献链接：

Laser-driven programmable non-contact transfer printing of objects onto arbitrary receivers via an active elastomeric microstructured stamp.

(Natl. Sci. Rev., 2020, DOI:10.1093/nsr/nwz109)

8.清华大学李敬锋：实用的高性能无铅压电材料：超越了多相共存的结构灵活性

由于对环境和人类健康的日益关注，寻找高性能的无铅压电陶瓷一直是科学和工业研究的热门话题。尽管在增强压电性方面取得了重大进展，但仍应进一步努力以协同方式改善压电性及其热稳定性。清华大学李敬锋提出了一种新的基于KNN的无铅陶瓷材料，该材料具有超过500 pC/N的大压电系数（d₃₃）和〜200^oC的居里温度（Tc）。优异的压电响应强烈依赖于因胶结变灰和减少的晶胞变形而增加的成分诱导的结构复杂性。与通过多态转变引起的压电异常相反，这种压电增强在较宽的温度范围而不是特定的小范围内有效。在该材料系统中检测到由沿着亚微米域的纳米级域组成的分层域结构，这进一步有助于高压电性。

文献链接：

Practical high-performance lead-free piezoelectrics: structural flexibility beyond utilizing multiphase coexistence.

(Natl. Sci. Rev., 2020, DOI:10.1093/nsr/nwz167)

9.吉林大学方千荣：共价有机框架的后合成功能化

近年来，共价有机骨架（COFs）一直是多孔材料研究的前沿，通过可预测的结构组成和可控的功能性，可以控制COF的结构和性能以实现目标材料。另一方面，COF预先设计的结构允许进行卓有成效的合成后修饰，以引入新的特性和功能。

在这篇综述中，吉林大学方千荣讨论了COFs的合成后功能化，并详细阐述了它们对结构质量和性能的影响。功能化涉及与COF的侧基、骨架和反应性键的特定相互作用和化学反应的形成。特定的合成后功能可能会增强COF的化学稳定性和性能，包括催化活性、储存、吸附和光电性能。这些策略在化学反应和适用的COF范围方面的通用性使其成为基于COF的智能材料开发的关键作用。

文献链接：

postsynthetic functionalization of covalent organic frameworks.

(Natl. Sci. Rev., 2020, DOI:10.1093/nsr/nwz122)

10.中国科学技术大学俞书宏：基于细菌纤维素纳米纤维的螺旋纳米复合大纤维

生物来源的纳米纤维素材料是有前景的材料，可用于纺纱高性能可持续性大纤维以用于高级应用。已经采取了各种策略来获得具有改善强度的基于纳米纤维素的大纤维。然而，几乎所有这些都以其伸长率和韧性为代价而实现的。受生物合成纤维中普遍存在的分层螺旋结构和纳米复合结构特征的启发，这些结构展现出强度和韧性的非凡组合，中国科学技术大学俞书宏报道了一种设计策略，以制造具有类似特性的基于纳米纤维素的大纤维。通过将简便的湿纺工艺与随后的多次湿捻工艺相结合，作者成功地获得了基于细菌纤维素纳米纤维的仿生分层螺旋纳米复合大纤维，同时实现了其拉伸强度、伸长率和韧性的显着提高。这项成就证明了此处提出的具有分层螺旋和纳米复合结构设计的有效性。这种受生物启发的设计策略为进一步优化或创建用于各种应用的更强韧的纳米复合纤维材料提供了一个潜在的平台。

文献链接：

Bioinspired hierarchical helical nanocomposite macrofibers based on bacterial cellulose nanofibers.

(Natl. Sci. Rev., 2020, DOI:10.1093/nsr/nwz077)

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