高温质子交换膜燃料电池具有电极反应活性高、耐受杂质气体能力强、水热管理简单等优点，展现出广阔的应用前景。其核心组件是可以在较高温度条件下（100-200℃）稳定工作的高温质子交换膜，直接影响着电池的输出功率和使用寿命。目前，磷酸（PA）掺杂聚合物膜兼具较高的无水电导率和优异的热稳定性，是受关注最多的高温质子交换膜材料，例如商业化的PA掺杂聚苯并咪唑膜。然而，此类材料的质子电导率通常需要依赖较高的PA掺杂量，...

在极端低温环境下具备优异抗冲击性能和柔韧性的塑料，对于保障低温条件下设备的安全运行及人员的生命安全具有重要意义，对极地探测、航空航天、交通运输工程等领域的发展具有重要支撑作用。然而，开发此类高性能塑料仍面临重大挑战。传统抗冲击塑料通常具有较高的链刚性和结晶度，从而赋予其较高的杨氏模量，使其在小变形下即可承受较大冲击载荷。然而，在低温环境下，聚合物链段的热运动显著受限，链的流动性大幅下降，导致材...

π堆叠二聚体作为由两个共轭单元平行排列的基本构筑单元，在分子间相互作用、电荷转移和激子动力学等领域中具有重要研究价值，并在有机光电子、分子电子学和催化等应用中展现出广阔前景。然而，现有的制备方法面临挑战——传统的共价合成策略存在反应产率低、产物纯化复杂等问题；而非共价组装体系则存在结构精度不足和体系稳定性较差等挑战。针对上述问题，吴光鹭教授团队报道了基于一锅法的“折叠键合”策略，即以葫芦[8]脲（...

近日，ladbrokes立博管景奇教授团队利用主客体封装策略构建了具有La2-N6结构的双原子La催化剂（La2-NG）。利用该技术构建的La2-NG的氧还原反应（ORR）活性高于商业Pt/C，半波电位为0.893 V，将其作为空气阴极组装的锌空气电池（ZAB）表现出优异的催化性能和稳定性。发现了氧化还原过程中La价态的变化和嵌入石墨烯的La2-N6结构的动态演化，从而可以合理地调节氧还原中间体的吸附/脱附，并且La2-N6结构可以降低反应能垒，促进电荷转移...

胶黏剂是推动生物医学、柔性电子及精细制造等领域发展的关键材料。相较于依赖共价键交联的传统聚合物胶黏剂，基于非共价相互作用（如氢键、π-π堆积和主-客体识别）的超分子胶黏剂展现出独特的可逆性和可调性优势。然而，其核心挑战在于非共价键的固有弱性导致黏附强度不足。尽管通过构建多组分体系可引入更多相互作用以增强黏附性能，可是其内在组成的复杂性又模糊了构效关系，限制了材料的按需设计与性能优化。针对上述问题...

生物分子构型的精确调控是维持生命系统结构完整性和功能特异性的基本机制。例如，酶的构型变化导致活性中心的暴露或隐藏，从而影响其与底物的结合以及催化效率。在各种人工合成的超分子结构中，由“裸”钯（II）离子构建的金属有机笼（MOCs）因其配位键的明确方向性和稳定性，已成为模拟生物分子的理想选择。目前，有关MOCs构型调控的研究主要集中在使用非对称配体构建的同质笼上，而有关异质笼构型调控的报道却非常少，主要挑...

卟啉（Por）和酞菁（Pc）基共价有机框架（COFs）作为一类新型晶态多孔材料，在开发高性能光/电催化剂方面展现出巨大潜力。这类共轭稠环结构能将金属物种精确锚定在其核心位点上，从而实现对化学与电子性质的精细调控，促进单原子分布，并赋予其优异的催化性能。然而，目前报道的多数COFs仍局限于二维（2D）层状结构，其金属催化中心的活性常因层间堆叠效应而受到抑制，限制了其性能的进一步优化。针对上述科学问题，金恩泉教授...

随着消费电子应用需求的快速增长，以及对资源节约与环境友好型显示技术的持续关注，面向超高清显示（UHD）的有机电致发光二极管（OLED）产品市场规模不断扩大。为满足高效率和高色纯度发光材料的战略需求，尤其是开发窄谱带特性的红、绿、蓝三基色材料，对分子设计与合成提出了重大挑战。其中，多重共振热活化延迟荧光（MR-TADF）材料因其刚性骨架、独特的分子轨道分布，兼具高色纯度与高效率，已成为实现窄带发射的核心研究方...

基于寡肽的仿生水下胶黏剂在基础研究（如阐明天然粘附机制）和临床应用（如伤口愈合、止血、硬脑膜密封、心脏堵漏等手术胶水）方面展现出巨大潜力，近年来备受关注。寡肽作为天然蛋白质的简化模型，具有良好的生物相容性、可降解性、设计灵活性及可规模化合成等优势。然而，其长度有限导致缠结能力差、体相内聚力低，这一固有缺陷限制了其界面粘附性能。为此，研究者尝试利用多金属氧簇、单宁酸、纳米颗粒、碳点等分子交联剂与...

柔性有机材料因兼具优异的机械弹性和光学性能，在柔性电子、可穿戴设备以及传感器等领域具有重要应用价值。通常，低温环境有助于延长材料的磷光寿命，但会削弱其机械弹性，这使得低温下同时具备良好机械性能和长余辉磷光特性的有机材料尤为稀缺。针对这一挑战，ladbrokes立博张红雨教授团队与纽约大学Panče Naumov教授团队联合开展了研究，成功制备了三亚苯（TPH）柔性有机晶体。该材料在77 K下仍保持优异的机械弹性，同时具有超过3...

过氧化氢（H2O2）作为一种绿色氧化剂，在环境治理和绿色储能等领域有着广泛应用，然而传统的H2O2合成方法（蒽醌法）存在严重的能源消耗及环境污染等问题。共价有机框架（COFs）因其优异的可见光吸收性、可调节的能级结构、丰富的比表面积等特点，是生产H2O2的潜在材料，但COFs中的疏水性孔道环境一定程度上限制了水分子与活性位点的有效接触，影响了其光催化性能。尽管通过孔表面功能化引入亲水性基团可优化COFs性能，但直接改...

随着全球能源危机加剧，氢能成为替代传统化石燃料的重要选择，具有广阔的应用前景。在电解水制氢反应中，阳极析氧反应（OER）的缓慢动力学阻碍了其发展。最近，用热力学上有利的小分子氧化反应（例如肼氧化反应，HzOR）来替代OER用于产氢是一种很有效的方法。HzOR具有较低的理论电位（–0.33 Vvs.RHE），可大幅降低制氢能耗。然而，现有HzOR催化剂的长期稳定性还不十分令人满意，另外同时具有HzOR和析氢（HER）性质的双功能催化...

基于Grotthuss跳跃机制的质子导体在形变传感领域具有独特优势。与依靠金属离子或离子液体等载荷离子扩散迁移的传统形变传感电解质不同，Grotthuss机制通过氢键网络的连续重构来实现质子传导，显著降低了质子迁移的能垒。这一特性使质子导体在低温或高频形变等苛刻环境下仍能保持稳定的传导性能，克服了传统传感材料在极端工况下信号失真的不足。特别是在动态形变监测中，氢键网络的快速重构确保了质子传导与机械变形的实时同步...

分子量（MW）和分散度（Ð）是决定聚合物物理性能与最终应用表现的核心参数之一。网络聚合物（如用于水凝胶、粘合剂、弹性体和热固性材料）依靠交联结构维持其完整性和机械耐久性。精准调控网络主链的MW及Ð，对于深入理解二者各自及协同影响材料行为至关重要。然而，由于交联干扰、复杂反应动力学和多尺度结构特征，这种精准调控仍未得到充分实现。现有对交联网络（包括原位聚合或聚合后交联体系）中主链及其Ð的研究表明，二者对...

在储能材料面临日益严苛性能要求的背景下，富锂锰基正极材料因其高容量和高工作电压展现出巨大的应用潜力，尤其适用于下一代高能量密度锂离子电池。近年来，受限于钴资源的环境影响与高昂成本，无钴富锂锰基正极材料的开发逐渐成为高能正极材料研究的热点与难点。尽管此类无钴材料仍具备较高容量，其在充放电循环中的快速衰减却显著削弱了高初始容量的优势，导致循环寿命短、性能不可持续，严重限制了其实际应用前景。针对上述...