Matter中国科学家年度综述Top5
物质科学
Physical science
在上周发布的“Cell Press与中国科学家年度回顾”（点击查看）中，2022 年中国学者研究产出数量持续提升，以中国机构为第一完成单位、发表在细胞出版社旗下研究型期刊上的研究性论文数量增长尤其迅猛，达到了 1932 篇，较上一年增加了 111.4%，高达 2018 年发表数量的 4.6 倍。从学科分布来看，中国学者在物质科学和交叉科学领域的表现最为突出，与 2020 年相比论文数量分别增加了69%和228%。
2021-2022年中国学者在Cell Press细胞出版社旗下材料科学旗舰期刊Matter上的发文量涨幅达到了95.12%。
在同期公布的“Cell Press年度中国论文奖”中，Matter更是囊括了所有奖项大满贯，包括物质科学年度论文2篇，交叉科学年度论文2篇，可持续发展年度论文1篇，以及最受欢迎论文3篇。
Matter编辑团队衷心感谢所有作者，读者，和评委会专家，并且热烈祝贺所有获奖者！
Matte论文奖项一览
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本次“Cell Press年度中国论文奖”仅包括研究类原创论文，当然，众所周知，Matter还发表综述类文章以反映某些材料学领域内的研究进展。
在此，我们想向大家介绍五篇来自中国作者的高被引综述文章，这些文章均发表于2022年。作者包括郑州大学卢思宇教授，中国地质大学余家国教授，清华大学张强教授，国家纳米科学中心唐智勇教授和北京化工大学曹鹏飞教授。
碳点之光：从机理到应用
The light of carbon dots: From mechanism to applications
光致发光（PL）纳米材料因其在光电器件和生物医学中的重要应用而被科学家广泛使用，应用领域包括有机染料、半导体量子点、钙钛矿量子点、荧光纳米团簇以及碳点（CD）等。其中，碳点因其出色的光致发光特性而受到广泛关注。此外，为要实现结构可控以及光致发光可调，科学家们需要对碳点荧光以及余辉发射机制展开深入研究。郑州大学卢思宇教授等人在本篇综述中，通过阐述碳点结构和光学性质来讨论碳点的制备及其相关应用。文中，作者首先介绍了光致发光的机理以及具有优异光学性能碳点的制备方案。随后，从系间窜越、三线态非辐射衰变率、整体猝灭率等多个维度重点强调了对于碳点余辉发射的调控。然后，卢思宇教授探讨了碳点的重要光学应用。文末，作者对碳点的研究进展和潜在挑战进行了展望。
The light of carbon dots: From mechanism to applications
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S型异质结光催化剂用于二氧化碳减排
S-scheme heterojunction photocatalysts for CO₂ reduction
单组分光催化剂面临载流子复合快、光吸收范围窄、氧化还原能力低等问题，而阶梯型（S型）异质结能够促进光生载流子的空间分离，并最大化地提升光催化剂的氧化还原能力，因此阶梯型异质结已广泛应用于光催化CO₂还原中。目前多种流行的光催化剂，如金属氧化物、金属硫族化物、石墨碳氮化物和卤氧化铋等，均可用于构建S型异质结，并表现出加强的二氧化碳还原性能。为了总结这一新兴领域的最近进展，中国地质大学余家国教授等人等人综述了当前用于二氧化碳还原的S型异质结光催化潜在材料。文中作者首先介绍S型光催化机制的基本原理。然后着重讨论了S型异质结以及所选光催化剂对促进光催化CO₂还原的影响。最后余教授就促进未来开发新型高性能S型光催化剂以及相关的光催化机制的研究,论述了该领域当前的挑战和未来的前景。
S-scheme heterojunction photocatalysts for CO₂ reduction
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干电极技术-固态电池产业化新秀
Dry electrode technology, the rising star in solid-state battery industrialization
当前对高能量密度、高安全性的固态电池（SSB）产业化的需求急剧增长。其中，高面积容量电极（>4mAh/cm²）和超薄固态电解质（SSE；<50μm）的批量生产是固态电池大规模应用的关键，以实现高能量密度需求（>400 Wh/kg）。然而，固态电池中的传统浆料制造存在易碎、溶剂敏感和离子传输受阻等问题。干电池电极（DBE）是电池行业的一个新兴概念和技术，以“粉末到薄膜”的方式改进了电极制造。干电池电极技术可以显著地简化制造工艺、重建电极微观结构并提高材料兼容性。在本文中，来自清华大学的张强教授介绍了干电池电极技术的概念，分析了其优势、制造途径、科学原理，并在提高固态电池的性能以及生产效率方面的潜在应用，旨在将先进的干电池电极技术推广到固态电池的产业化当中。
Dry electrode technology, the rising star in solid-state battery industrialization
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手性材料中的圆偏振发光
Circularly polarized luminescence in chiral materials
由于圆偏振发光（CPL）材料具有独特的磁性光物理特性，因此受到科学家特别的关注。圆偏振发光材料在生物科学、3D显示、信息存储、自旋电子学、光电器件等领域的潜在候选者。具有优异圆偏振发光特性的化合物范围包括手性分子到超分子，从手性稀土配合物到纳米超结构。近年来，随着手性科学以及纳米科学等新材料和技术的进步，该领域开始快速发展。在该综述中，国家纳米科学中心唐智勇教授和其合作者将圆偏振发光活性材料分为有机小分子、稀土配合物、无机纳米材料、自组装螺旋纳米材料和超分子凝胶，系统地阐述了各材料的优缺点。文中还详细地介绍了不对称因子和发光效率的影响因素。最后唐志勇教授阐述了同时提高不对称因子和发光效率相关的机遇和挑战。
Circularly polarized luminescence in chiral materials
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弹性vitrimers：超越热塑性和热固性的弹性体
Elastic vitrimers: Beyond thermoplastic and thermoset elastomers
热固性弹性体因其机械坚固性、高耐热/耐化学性和良好的尺寸稳定性等优点而广泛出现在各种工业应用领域以及前沿研究当中，然而热固性弹性体中永久交联的存在极大地限制了其可回收性。据报道，具有缔合可交换交联剂（称为vitrimers）的聚合物网状系统为传统热固性材料提供了实现聚合物循环回收的途径。北京化工大学曹鹏飞教授综述了基于不同类型动态共价键合成的弹性vitrimers的设计、合成、基础物理性质以及性能评估等代表性研究，通过改变弹性vitrimers网状系统参数（例如化学键类型、交联密度、聚合物主链和网状系统结构），能够实现对材料机械性能、网络动力学、自修复能力和可回收性的调控。可逆化学键的动态性质也可以控制弹性vitrimers对各种外部刺激（例如温度、光和湿度）的响应。该综述着重强调了弹性vitrimers的关键物理参数如拓扑冻结温度（Tv），以及与传统热固性和热塑性弹性体的比较。最后还讨论了弹性vitrimers的优点、目前发展的瓶颈，未来的研究方向，及实际应用。
Elastic vitrimers: Beyond thermoplastic and thermoset elastomers
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