《自然》

富锂电池材料氧轨道层析重构

美国卡内基梅隆大学Venkatasubramanian Viswanathan团队报道了富锂电池材料中氧轨道的层析重构方法。相关研究成果近日发表于《自然》。

重型运输和航空的电气化需要新的策略来提高电极材料的能量密度。使用阴离子氧化还原是实现这一宏伟目标的一种可能途径。然而，由于氧化还原反应相关的电子轨道不能通过标准实验测量，关于O2-/O-氧化还原范例的有效性以及阴离子容量起源的替代解释仍然存在问题。

该研究中，利用高能X射线康普顿测量和第一性原理模型，研究人员展示了如何对处于可逆和稳定阴离子氧化还原活性中心的电子轨道进行成像和可视化，并确定其特征和对称性。研究人员发现康普顿分布随锂离子浓度的差异变化对电子波函数的相位敏感，并带有静电和共价键效应的特征。

该研究不仅在原子尺度上提供了富锂电池的工作原理，而且还提出了改进现有电池材料和设计新电池材料的途径。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-021-03509-z

《美国化学会志》

生物传感用复合液晶乳液问世

美国麻省理工学院Timothy M. Swager团队报道了一种生物传感用复合液晶乳液。相关研究成果发表在近日出版的《美国化学会志》上。

该研究描述了一种基于动态复合液晶（LC）乳剂的高响应光学生物传感器。这些乳液制备简单，由不互溶的手性向列相液晶（N*）和氟碳油组成。在该研究工作中，研究人员利用N*选择性反射来建立一个新的感知范式。检测策略是基于硼酸聚合物表面活性剂的LC/水界面活性的变化，该变化是由在LC界面与IgG抗体的可逆相互作用引起的。

由于聚合物结构中存在强大的手性掺杂，因此该生物分子识别方式可以改变N*组织的节距长度。研究人员证明这些界面触发的反射变化可以作为检测食源性病原体沙门氏菌的有效光学读出。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1021/jacs.1c04115

《德国应用化学》

电致变色聚阳离子有机硼大环化合物具有多种氧化还原态

美国罗格斯大学纽瓦克分校Frieder J?覿kle团队报道了具有多种氧化还原态的电致变色聚阳离子有机硼大环化合物。

相关研究成果发表在近日出版的《德国应用化学》上。

聚阳离子大环化合物因其氧化还原性能而显示出独特的分子开关能力，因而具有很大的吸引力。尽管已经开发出了各种各样的聚阳离子大环化合物，但是基于阳离子硼体系的大环化合物仍然非常有限。

该文介绍了通过将有机硼部分引入共轭有机硼大环骨架来开发新型多阳离子大环的策略。这些大环由4个联吡啶硼单元组成，这些单元由芴和缺电子芳基硼烷或富电子芳胺部分连接。

电化学研究表明，大环化合物经历了可逆的多步氧化还原过程，最多转移10个电子。研究通过光谱电化学研究证明了可切换的电致变色行为，并通过计算电子跃迁DFT方法证明观察到的颜色变化是合理的。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1002/anie.202105852