1.納米顆粒中的等級結構復雜性
　　（Emergenceof hierarchical structural complexities in nanoparticles and their assembly） 　　最近，Zeng等人展示了納米顆粒自組裝可以達到和生物分子相同水平的等級性、復雜性和精確性。X-射線衍射分析確認了這種在原子、分子和納米尺度的金納米顆粒的精確組裝結構（具有80 p-methylbenzenethiolate表面配合基的246個金核原子）。他們還確定了引導這種組裝行為的驅動力和規則。表層保護配合基能夠在納米顆粒表面通過C-H…π相互作用自組裝成旋轉和平行的花樣，并且對稱性和表面花樣密度決定了納米顆粒堆砌成晶體的方向。通過等級相互作用和對稱性匹配，簡單的模塊能夠演化為復雜的結構，代表了納米顆粒系統新出現的一種現象。（Science DOI: 10.1126/science.aak9750）

　　2.Al2O3層有效降低固態鋰電池界面電阻
　　（Negatinginterfacial impedance in garnet-based solid-state Li metal batteries） 　　石榴石型固態電介質由于具有高離子傳導率（1 mS/cm）、極好的環境穩定性和寬電化學穩定窗口（6V vs. Li）吸引了研究人員的注意。然而，目前為止很少有報導利用這類材料制成的高性能固態電池。主要挑戰在于石榴石電介質和電極材料間的高固-固界面阻抗。最近，Han等人利用原子層沉積法制備超薄Al2O3有效解決了鋰金屬和石榴石電介質之間的大界面電阻問題。由于降低的石榴石燒結溫度和增加的鋰離子傳導率，他們選擇了石榴石型Li7La2.75Ca0.25Zr1.75Nb0.25O12 (LLCZN)。在室溫下，界面電阻從1710 Ω/cm2降低到了1Ω/cm2，大幅降低了界面電阻。實驗和理論結果表明氧化層使金屬鋰濕潤并與石榴石電介質表面、鋰化Al2O3界面接觸，促進了有效的鋰離子傳輸。同時，他們演示了一個鋰金屬作為負極、石榴石做電介質和高電壓正極的電池。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4821）

　　3.應用于陽光燃料和化工產品的材料
　　（Materialsfor solar fuels and chemicals） 　　將太陽光轉化為燃料和化工產品是儲存可再生能量的很有前景的方式，并且光電催化技術代表一種有效的途徑。然而，在發展這些技術的過程中存在無數科學挑戰，包括尋找合適的光吸收材料、為水解和燃料發展更有效的電催化劑以及理解催化劑界面如何作用等。Nørskov等人從技術經濟和持續性、光子捕獲、催化劑設計和集成等方面綜述了這些領域和關鍵科學挑戰的最新里程碑式的進展。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4778）

　　4.能量轉化方式和高效光伏電池材料
　　（Energy conversion approaches and materials for high-efficiencyphotovoltaics） 　　在過去的五年，光伏成本大幅減少，且轉化效率顯著提高。光伏已被確定為未來發電成本最低的方式之一。隨著工業發展，越來越清晰的問題是與面積相關的成本的降低，如封裝成本和現場安置成本。這些成本正在逐漸成為光伏發電總成本中的重要部分。這意味著工業上需要改進目前主導商用的單結太陽能電池，這種電池的能量轉化效率被Shockley-Queisser限制在30%以下。Green等人基于終極效率、材料需求評估了有潛力突破這一限制的多種方法及其發展前景。（NatureMaterials DOI: 10.1038/NMAT4676）

　　5.源自電化學界面的能量和燃料
　　（Energy and fuels from electrochemical interfaces） 　　固-液界面的研究進展對于推動技術創新和利用可靠的、可負擔的環境友好型能量至關重要。Markovic等人綜述了有效電解水產氫、產氧和應用于燃料電池的新材料的研究進展。他們認為對于共價和非共價相互作用間的協同效應的理解程度是設計和調控實用催化劑的基礎。常見的衡量指標，例如：基底-氫氧結合能和氫氧-氧化物和H—OH鍵形成的雙電層相互作用分別控制著氫氣和氧氣電化學，控制著水基能量轉化和儲存的效率。他們建立的水系和有機系環境的關聯性對于推動燃料電池和其它電池的發展具有重要意義。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4738）

　　6.動態重構驅動納米多孔金-銀合金催化劑
　　（Dynamic restructuring drives catalytic activity on nanoporousgold–silver alloy catalysts） 　　雙金屬納米結構材料對于提高催化活性和選擇性具有很大的應用潛力，而對于有效催化的預處理過程中動態成分和結構變化的了解卻很少。Zugic等人利用臭氧活化銀-金合金研究了活化產生功能性催化的雙金屬行為。他們觀察到催化活性是由合金的動態改變引起。原位電子顯微鏡和X-射線光電子能譜表明主要的重構和成分變化沿著催化功能路徑發生變化。暫態動力學測試建立了重構與三種氧形態的關系。他們還研究了表面銀濃度和重構的變化影響。這些結果表明動態變化的表征對于解開雙金屬催化劑材料的應用潛力是十分必要的。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4824）

　　7.可持續能源之路
　　（Thepath towards sustainable energy） 　　隨著人類利用能源能力的增強，人類文明也在不斷的進步。一系列工業和農業革命已經促使不斷增加的人口在溫暖和照亮家園、培養和灌溉莊稼、相互聯系和環游世界的過程中增加了對能源的消耗。所有這些過程均建立在人類對能源的發現、提取和使用上面。基于清潔能源產生、轉化和運輸，以及電能和化學能的儲存、能量效率和更好的能量管理系統，材料科學研究正在不斷朝著一個可持續的方向發展。Zhu等人從光伏器件、電池、太陽和化學燃料等方面評述了當前新材料的發展及未來機遇。（NatureMaterials DOI：DOI: 10.1038/NMAT4834）