Advanced MaterialsVolume 27, Issue 8 p. 1420-1425 Communication Dual-Emitting MOF⊃Dye Composite for Ratiometric Temperature Sensing Yuanjing Cui, Yuanjing Cui State Key Laboratory of Silicon Materials, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 ChinaSearch for more papers by this authorRuijing Song, Ruijing Song State Key Laboratory of Silicon Materials, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 ChinaSearch for more papers by this authorJiancan Yu, Jiancan Yu State Key Laboratory of Silicon Materials, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 ChinaSearch for more papers by this authorMin Liu, Min Liu State Key Laboratory of Silicon Materials, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 ChinaSearch for more papers by this authorZiqi Wang, Ziqi Wang State Key Laboratory of Silicon Materials, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 ChinaSearch for more papers by this authorChuande Wu, Chuande Wu Department of Chemistry, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 ChinaSearch for more papers by this authorYu Yang, Yu Yang State Key Laboratory of Silicon Materials, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 ChinaSearch for more papers by this authorZhiyu Wang, Zhiyu Wang State Key Laboratory of Silicon Materials, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 ChinaSearch for more papers by this authorBanglin Chen, Corresponding Author Banglin Chen State Key Laboratory of Silicon Materials, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 China Department of Chemistry, University of Texas at San Antonio, San Antonio, TX, 78249 USAE-mail: [email protected], [email protected]Search for more papers by this authorGuodong Qian, Corresponding Author Guodong Qian State Key Laboratory of Silicon Materials, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 ChinaE-mail: [email protected], [email protected]Search for more papers by this author Yuanjing Cui, Yuanjing Cui State Key Laboratory of Silicon Materials, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 ChinaSearch for more papers by this authorRuijing Song, Ruijing Song State Key Laboratory of Silicon Materials, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 ChinaSearch for more papers by this authorJiancan Yu, Jiancan Yu State Key Laboratory of Silicon Materials, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 ChinaSearch for more papers by this authorMin Liu, Min Liu State Key Laboratory of Silicon Materials, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 ChinaSearch for more papers by this authorZiqi Wang, Ziqi Wang State Key Laboratory of Silicon Materials, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 ChinaSearch for more papers by this authorChuande Wu, Chuande Wu Department of Chemistry, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 ChinaSearch for more papers by this authorYu Yang, Yu Yang State Key Laboratory of Silicon Materials, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 ChinaSearch for more papers by this authorZhiyu Wang, Zhiyu Wang State Key Laboratory of Silicon Materials, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 ChinaSearch for more papers by this authorBanglin Chen, Corresponding Author Banglin Chen State Key Laboratory of Silicon Materials, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 China Department of Chemistry, University of Texas at San Antonio, San Antonio, TX, 78249 USAE-mail: [email protected], [email protected]Search for more papers by this authorGuodong Qian, Corresponding Author Guodong Qian State Key Laboratory of Silicon Materials, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 ChinaE-mail: [email protected], [email protected]Search for more papers by this author First published: 08 January 2015 https://doi.org/10.1002/adma.201404700Citations: 544Read the full textAboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Graphical Abstract A strategy to achieve a ratiometric thermometer by encapsulating luminescent perylene dye into the pores of a europium metal–organic framework (MOF) is developed. The resulting MOF⊃dye thermometer exhibits highly temperature-dependent luminescence intensity ratio over the physiological temperature range, with a maximum sensiti­vity of 1.28% °C−1 at 20 °C. Citing Literature Supporting Information As a service to our authors and readers, this journal provides supporting information supplied by the authors. Such materials are peer reviewed and may be re-organized for online delivery, but are not copy-edited or typeset. Technical support issues arising from supporting information (other than missing files) should be addressed to the authors. Filename Description adma201404700-sup-0001-S1.pdf792.2 KB Supplementary Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article. Volume27, Issue8February 25, 2015Pages 1420-1425 RelatedInformation

The zinc ion battery (ZIB) with mild aqueous electrolytes is one of the most promising systems for the large-scale energy storage application due to its high safety, environmental benignity, low cost, and high energy density. It exhibits excellent application potential and has attracted the attention of battery developers for grid energy storage demands in recent years. Compared with the numerous studies on the cathode materials for ZIBs, the research on the enhancement of the electrochemical performance of zinc metal anode is still in its early stage. The current challenges for Zn anodes are their poor cyclability and low Coulombic efficiency (CE) originated from the severe dendrite growth, self-corrosion, and irreversible byproducts formation. To address the intrinsic drawbacks of zinc metal anodes in mild aqueous electrolytes, some effective strategies, including interfacial modification between anode and electrolyte, structural design for Zn anodes and the adoption of novel separators and electrolytes, have been developed recently. This review aims to highlight the recent advances in Zn anode and outline future opportunities for the development of high-performance zinc metal anodes in aqueous ZIBs.

The short-circuit issue induced by Zn dendrite growth restricts the commercialization of rechargeable aqueous Zn-ion batteries (ZIBs). Herein, ethylene glycol (EG), a representative of dihydric alcohols, is applied in the aqueous electrolyte to inhibit the detrimental dendrite growth on Zn anode. Our work demonstrates a uniform Zn plating/stripping in H2O/EG hybrid electrolyte with cycling lifespan of up to 2668 h at 0.5 mA cm−2, which is made possible by the substitution of EG for H2O in the solvation sheath of Zn2+ ions. Such a change in the coordination environment of Zn2+ gives rise to decreased diffusivity of the ions and increased over-potential for nucleation, further resulting in even deposition morphology rather than large-scale dendrites. Side reactions are also circumvented by the formation of hydrogen bonds. All these aspects work in synergy to promote the cyclability of the assembled full battery. The low-cost aqueous electrolyte identified in this work opens up new opportunities for manipulating the coordination environments of Zn2+ ions and optimizing the Zn deposition morphology during the design of high-performance ZIBs.

Abstract Solid‐state batteries (SSBs) are promising for safer energy storage, but their active loading and energy density have been limited by large interfacial impedance caused by the poor Li + transport kinetics between the solid‐state electrolyte and the electrode materials. To address the interfacial issue and achieve higher energy density, herein, a novel solid‐like electrolyte (SLE) based on ionic‐liquid‐impregnated metal–organic framework nanocrystals (Li‐IL@MOF) is reported, which demonstrates excellent electrochemical properties, including a high room‐temperature ionic conductivity of 3.0 × 10 ‐4 S cm ‐1 , an improved Li + transference number of 0.36, and good compatibilities against both Li metal and active electrodes with low interfacial resistances. The Li‐IL@MOF SLE is further integrated into a rechargeable Li|LiFePO 4 SSB with an unprecedented active loading of 25 mg cm ‐2 , and the battery exhibits remarkable performance over a wide temperature range from −20 up to 150 °C. Besides the intrinsically high ionic conductivity of Li‐IL@MOF, the unique interfacial contact between the SLE and the active electrodes owing to an interfacial wettability effect of the nanoconfined Li‐IL guests, which creates an effective 3D Li + conductive network throughout the whole battery, is considered to be the key factor for the excellent performance of the SSB.

Abstract A flexible composite solid electrolyte membrane consisting of inorganic solid particles (Li 1.3 Al 0.3 Ti 1.7 (PO 4 ) 3 ), polyethylene oxide (PEO), and boronized polyethylene glycol (BPEG) is prepared and investigated. This membrane exhibits good stability against lithium dendrite, which can be attributed to its well‐designed combination components: the compact inorganic lithium ion conducting layer provides the membrane with good mechanical strength and physically barricades the free growth of lithium dendrite; while the addition of planar BPEG oligomers not only disorganizes the crystallinity of the PEO domain, leading to good ionic conductivity, but also facilitates a “soft contact” between interfaces, which not only chemically enables homogeneous lithium plating/stripping on the lithium metal anode, but also reduces the polarization effects. In addition, by employing this membrane to a LiFePO 4 /Li cell and testing its galvanostatic cycling performances at 60 °C, capacities of 158.2 and 94.2 mA h g −1 are delivered at 0.1 C and 2 C, respectively.

Abstract Garnet‐type solid‐state electrolytes (SSEs) have been widely studied as a promising candidate for Li metal batteries. Despite the common belief that inorganic SSEs can prevent dendrite propagation, garnet SSEs suffer from relatively low critical current density (CCD) at which the SSEs are abruptly short‐circuited by Li dendrites. In this study, the short‐circuiting mechanism of garnet Li 7 La 2.75 Ca 0.25 Zr 1.75 Nb 0.25 O 12 (LLCZN) is investigated. It is found that instead of propagating uniaxially from one electrode to other in a dendritic form, metallic lithium is formed within the SSE. This can be attributed to the fact that electrons combine with Li ions at the grain boundary, which exhibits relatively high electronic conductivity, and then reduce Li + to Li 0 to cause short circuits. In order to reduce the electronic conductivity at the grain boundary, a thin layer of LiAlO 2 is coated on the grain surface of LLCZN, which results in an improved CCD value. It is also found that under higher external voltages, the electronic conductivity of SSE becomes more significant, which is believed to be the origin of CCD. These findings not only shed light on the short‐circuiting mechanism of garnet‐type SSEs but also offer a novel perspective and useful guidance on their designs and modifications.

The mixed-metal-organic framework approach and a representative zirconium-metalloporphyrin framework (MOF-525) have been developed to create novel sulfur hosts and Li-S batteries. The different local environments at the centers of the porphyrin moieties in a series of MMOFs-MOF-525(2H), MOF-525(FeCl), and MOF-525(Cu)-have led to their different behaviors for the confinement of sulfur and thus Li-S batteries. The unique structure of MOF-525(Cu) has enabled each Cu(2+) site to offer two Lewis acidic sites, featuring it as a very powerful MOF host for the inclusion of sulfur and polysulfides. The S@MOF-525(Cu) cathode has demonstrated the best performance among all reported sulfur/MOFs composite cathode materials, with a reversible capacity of about 700 mAh/g at 0.5 C after 200 cycles.

The morphology controlled molecular assemblies play vital roles in biological systems. Here we present endogenous reactive oxygen species (ROS)-triggered morphology transformation of polymer-peptide conjugates (PPCs) for cooperative interaction with mitochondria, exhibiting high tumor therapeutic efficacy. The PPCs are composed of (i) a β-sheet-forming peptide KLVFF conjugated with poly(ethylene glycol) through ROS-cleavable thioketal, (ii) a mitochondria-targeting cytotoxic peptide KLAK, and (iii) a poly(vinyl alcohol) backbone. The self-assembled PPCs nanoparticles can enter cells and target mitochondria. Because of overgenerated ROS around mitochondria in most cancer cells, the thioketal linker can be cleaved, leading to transformation from nanoparticles to fibrous nanostructures. As a result, the locational nanofibers with exposure of KLAK exhibit enhanced multivalent cooperative interactions with mitochondria, which causes selective cytotoxicity against cancer cells and powerful tumor suppression efficacy in vivo. As the first example of ROS-triggered intracellular transformation, the locational assembly strategy in vivo may provide a new insight for disease diagnosis and therapy through enhanced interaction with targeting site.

Abstract Zinc metal is a promising anode candidate for aqueous zinc ion batteries due to its high theoretical capacity, low cost, and high safety. However, its application is currently restricted by hydrogen evolution reactions (HER), by‐product formation, and Zn dendrite growth. Herein, a “Zn 2+ in salt” (ZIS) interphase is in situ constructed on the surface of the anode (ZIS@Zn). Unlike the conventional “Zn 2+ in water” working environment of Zn anodes, the intrinsic hydrophobicity of the ZIS interphase isolates the anode from direct contact with the aqueous electrolyte, thereby protecting it from HER, and the accompanying side reactions. More importantly, it works as an ordered water‐free ion‐conducting medium, which guides uniform Zn deposition and facilitates rapid Zn 2+ migration at the interface. As a result, the symmetric cells assembled with ZIS@Zn exhibit dendrite‐free plating/striping at 4500 h and a high critical current of 14 mA cm −2 . When matched with a vanadium‐based (NVO) cathode, the full battery exhibits excellent long‐term cycling stability, with 88% capacity retention after 1600 cycles. This work provides an effective strategy to promote the stability and reversibility of Zn anodes in aqueous electrolytes.