纳米酶: 新一代人工酶
摘要：纳米酶是中国科学家提出的新概念, 已经被纳入教科书和百科全书。汪尔康院士团队最先将纳米酶用于分析检测, 并在国际权威期刊发表长篇综述“纳米酶: 新一代人工酶”。该文不仅提升了纳米酶的国际影响力, 而且推动了纳米酶的应用研究, 使纳米酶新品种、新技术和新产品不断涌现, 形成了纳米酶新型交叉学科。在此基础上, 本文概述了纳米酶的定义、分类和催化机制, 介绍了其应用研究的最新进展, 并对其未来的研究方向和发展趋势进行了展望。
石墨炔界面: 从微观到宏观电极优化策略
摘要：石墨炔是新兴的二维碳同素异形体，其独特的结构和性质已经为绿色能源、绿色化学、生物医药、智能电子等领域带来诸多原创的理念。在电化学能源领域， 石墨炔已经逐渐发展成为该领域中具有巨大发展潜力的关键材料之一，为解决电化学能源领域的诸多关键问题提供了新的思路。本文系统总结了利用石墨炔优异本征性质，解决目前电化学能源器件的瓶颈问题获得的研究进展，主要包括石墨炔抑制原子尺度的电极活性物质溶解穿梭与界面副反应、稳定纳米尺度的电极主体结构与次级结构、避免宏观尺寸的活性物质脱落和导电网络破坏等科学问题。结合研究进展进一步提出石墨炔作为电化学能源关键材料所面临的机遇和挑战。
聚离子液体功能材料的合成及应用
摘要：聚离子液体(poly(ionic liquid)s)由离子液体单体聚合生成，兼具离子液体小分子的物理化学性质(结构多样性、可调溶解性、化学/热稳定性、导电性等)及聚合物的机械性能及可加工性，在能源器件、智能响应材料、生物医用材料等领域具有广泛的应用前景。本文主要综述了聚离子液体的合成方法及其作为功能材料在能源器件、智能响应材料及抗菌材料领域的潜在应用。
石墨烯材料在热管理领域的应用进展
摘要：介绍了石墨烯作为高导热材料的研究现状和发展前景，总结了石墨烯材料的制备方法，包括机械剥离法、外延生长法、化学气相沉积法及氧化还原法等；探讨了不同类型石墨烯材料的导热机理，指出石墨烯材料通过声子和电子进行热传导，并以声子导热为主介绍了串联网络热阻模型和导热逾渗模型；归纳了单层或少层石墨烯、石墨烯膜、碳纳米管/石墨烯复合膜及相变高分子/石墨烯复合材料等类型的高导热石墨烯材料在热管理领域的研究和应用进展。
新型高温高熵合金材料研究进展
摘要：高熵合金是一类新型金属材料，对其研究目前已发展成为涉及材料、物理、化学、力学和计算科学等多学科交叉融合的前沿方向，尤其是近10年来出现的具有高强度、高硬度、高耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性等性能特点的高温高熵合金，在推动高温防护领域的材料科学创新发展与工程化应用方面具有重要意义。综合阐述了高温高熵合金材料研究领域取得的一系列科技成果，包括高温高熵合金材料的定义、形成机理、材料体系设计和综合性能等；分析了高温高熵合金材料极端服役环境的复杂性、材料计算设计及其性能的相关性，总结提出高温高熵合金材料研究领域的十大科学问题，为高温高熵合金材料的未来发展提供参考。
机器学习在高熵电催化材料中的研究进展
摘要:高熵材料(high-entropy material, HEM)是一类具有良好性能的新型材料， 以其较好的催化潜力、耐腐蚀性能等特点受到广泛关注。传统的高熵催化剂研究大多局限于各自的知识体系，难以兼容合并，不利于更优异的催化剂的后续研发。 机器学习(machine learning,ML)作为一种基于大数据集来建立数理模型、进行研究推理的新兴学科，正逐步成为人们重点关注的人工智能科学分支。通过机器学习建立大数据库可以有效改善传统的研究状况，使研究效率大为提高. 机器学习能用于识别定量的组分-结构-性能关系，通过从历史数据中学习而无需通过显式编程来加速电催化剂的设计。对机器学习算法、高熵材料进行了介绍，并阐述了机器学习在设计高熵电催化剂中的应用，讨论了机器学习在高熵电催化剂筛选和预测方面的发展前景。
氧化纪钡铜（YBCO）高温超导带材在超导储能装置的应用
摘要: 高温超导磁储能系统具有功率密度大、响应快和寿命长等优势，在新能源电网和新能源电动船舶等领域具有潜在的应用前景。二代高温超导带材具有优越的载流能力、较高的工作温度以及相对较低的制备成本，在超导储能装置得领域到了广泛应用。对氧化钇钡铜（YBCO）高温超导带軔特性介绍的基础上，分析储能装置对其的性能要求，阐述代高温超导储能磁体研究现状，并结合10MJ储能磁体的设计进行具体案例分析。
基于可编辑颜色和形状记忆液晶网络的信息存储材料
摘要：近年来，液晶网络材料因为在人工肌肉、软体机器人、微流控制器和4D 打印材料等智能软器件领域的应用受到了越来越多的关注。液晶网络材料在化学结构上同时包含聚合物交联网络和液晶基元，在性能上同时具有聚合物的可加工性、化学稳定性和力学特性以及液晶可调的各向异性，因此具有外观易编辑、功能可调、对多种刺激都能响应等优点。利用这些特点，可以将指定的形状或颜色信息精确地写入到材料中，同时在特定外界刺激（光，热，电场，溶剂等）下使信息再次显现，实现信息的存储、加密与读取。本文简要论述了具有可编辑颜色（包括结构色和荧光颜色）和形状记忆的液晶网络材料的信息存储方式，重点介绍了液晶网络材料在伪装、多级信息存储与信息传递等方面的应用研究进展。
石墨炔:一种新型二维炭材料的合成、改性与应用
摘要：石墨炔是一类由sp和sp2杂化碳原子共同组成的新型二维材料。高度共轭及碳环大小可调的分子结构赋予石墨炔特异的物理化学性能，也为其功能化改性及应用提供了便利。近十年来，关于石墨炔的理论及实验研究正在广泛开展，在多个领域取得了一系列重要进展。本文首先对石墨炔性质进行了简要介绍，总结了不同形貌石墨炔的主要合成方法，包括Glaser-Hay交叉偶联、化学气相沉积法、范德华外延生长法、爆炸法、界面限域合成法及双极电化学法等。然后，对金属、非金属原子掺杂、修饰改性及其对石墨炔性能影响的理论计算和实验研究进行了综述；并就石墨炔基材料在环境、能源、生物医学等主要领域的研究进展进行了阐述和总结。最后，探讨了石墨炔发展亟待解决的问题和面临挑战。该综述能够为开展石墨炔相关研究提供有价值的前沿信息和方法参考。
柔性电极材料的国内外研究进展
摘要：近年来，随着柔性可穿戴设备、触觉反馈设备、能量收集器等领域的快速发展，介电弹性体（DE）及超级电容器（SC）因能够提共高能量、高储能效率以及可小型化而备受关注，有着非常广泛的应用。由于柔性电极的性能直接影响DE的发电和驱动效率以及SC的储能效率，因而其是DE和SC的重要组成部分。基于柔性电极材料的不同类型，本文首先对碳电极、金属电极、复合型电极等几种典型的电极材料及其性能进行了详细介绍。然后，对电极的制备方法进行了阐述。接着，总结了由柔性电极材料组装的DE和SC在各领域的应用，并对电极材料所面临的问题及挑战进行了分析。最后，对柔性电极材料的发展趋势进行了展望。
