摘要: 硅基负极材料因其高的比容量成为下一代锂离子电池负极研究的重点。通过概述硅基负极材料的研究进展，针对硅基材料在充放电过程中体积变化大、电池容量衰减快等缺点，从硅源的改性、硅碳复合材料的设计、氧化亚硅材料的改性等方面对其电化学性能进行提升; 针对硅基材料的产业化现状及其制约因素，介绍了陕煤研究院在核壳结构硅碳负极材料，包埋结构硅碳负极材料，凹陷结构硅碳负极材料方面的研究进展及其产业化成果，并对硅基材料的研究方向和产业化进展进行了展望。

摘要：氢储运技术是氢能产业链中的一个至关重要的环节，可能成为未来新的百亿级产业。目前主流技术包括高压气态储氢、低温液态储氢和低压固态储氢，另外有机液态储氢也在应用示范阶段。文章总结了近年来氢储运技术的研发及应用进展，分析了面临的困难与挑战，展望了未来的研发方向。总体而言，氢储运技术发展前景广阔，但仍需在降低成本、提高效率、确保安全性和提高国产化率等方面不断突破，以推动氢能产业快速发展。

摘要： 随着经济社会的快速发展和工业化进程的快速推进，能源及储能设备的需求日趋增长。传统的锂离子电池虽然在一定范围内得到了应用，但是其资源匮乏、成本高和安全性差的问题制约了锂离子电池在大规模储能领域的进一步发展。 在后锂离子电池时代，镁二次电池因其资源丰富、低成本、轻量化、高安全性、 高能量密度等优势，有望应用于大规模储能领域。负极是镁二次电池发展和应用的关键因素，而今，镁二次电池仍处于研究初步阶段，其中负极材料的选择、优化及性能提升策略尤为重要。综述了现阶段常见的镁二次电池负极材料，包括纯镁负极材料、合金负极材料、嵌入型负极材料、界面膜改性负极材料等，分析了不同类型负极材料的优点、应用现状、匹配性问题、最新研究进展、潜在发展趋势等。最后，结合已有的研究成果，展望了镁二次电池负极材料未来的研究重点和策略。

摘要：固态电池技术作为下一代动力电池的重点方向，其研发动态与产业竞争格局深刻影响全球新能源变革。本文基于专利数据，从研发活跃度、技术主题、竞争力及市场布局等多维系统对比了中日两国固态电池技术的差异化发展路径和竞争格局。研究表明，日本依托早期技术积累与延续性政策支持，聚焦硫化物及卤化物电解质研发，构建了高能量密度技术体系，技术复杂度与创新性指数显著领先，并通过广泛的专利布局形成全球性技术壁垒；中国则依靠政策驱动和市场应用的双轨牵引，在半固态电池产业化、复合电解质体系及低成本工艺优化方面形成差异化优势，但高创新性专利占比不足，海外技术市场布局薄弱。基于此，本文提出“基础研发创新－专利体系保障－技术标准引领－产业生态重构”四位一体策略，为优化中国固态电池技术攻关路径提供数据支撑与策略建议。

摘要：随着物联网和可穿戴领域的快速发展, 传统的电池供电体系缺乏持续性、柔韧性和可穿戴性, 难以满足下一代可穿戴电子设备的需求, 因此亟须开发能够满足可穿戴要求的新型绿色清洁能源. 纤维基湿气发电机可以将环境中无处不在的水能转化为电能, 不仅能独立为可穿戴电子设备供电, 而且纤维基材料的柔软透气性也有助于提高设备的舒适度, 具有重要的应用前景. 本文介绍了湿气发电机的工作原理, 将纤维基湿气发电机分为一维线状、二维薄膜状和三维气凝胶状三类, 详细说明了其制备方法和结构特点, 以及在自供电电子设备和传感器方面的应用. 最后, 对纤维基湿气发电机的发展进行了总结和展望.

摘要：锂离子电池( 简称锂电池) 以其高能量密度、长循环寿命等优点在储能领域得到了广泛应用。然而，由于机械滥用、电滥用和热滥用导致的热失控事故严重制约了锂电池的大规模应用。如何提高锂电池的安全性已成为学者们日益关注的研究热点。因此，本文从多个方面对如何提高锂电池安全性能的相关研究进展进行综合性的评述与分析。首先介绍了锂电池的结构、工作原理及热失控失效机制，然后全面分析了目前更安全的锂电池材料设计研究和锂电池热失控安全监测、早期预警技术，最后针对进一步提高电池系统安全性和稳定性的潜在研究进行了展望。

摘要：采用第一性原理方法对锗溴混合掺杂下甲胺基钙钛矿（MAPbI3）材料的能带结构、态密度、介电函数和吸收光谱进行研究。构建MAPbI3、MAPb0.75Ge0.25I3、MAPbI2.5Br0.5、MAPb0.75Ge0.25I2.5Br0.5这4种钙钛矿结构模型并优化其结构，得出光电特性。研究结果表明，锗溴混合掺杂可改变价带顶与导带底位置及斜率，调控带隙值大小，同时混合掺杂也会改变价带顶与导带底的斜率，4种钙钛矿模型中锗溴混合掺杂时价带顶与导带底的斜率最小，有利于电子跃迁，提升光电转换效率；掺杂锗可提高钙钛矿在可见光区的吸收性能，掺杂溴对钙钛矿光学特性影响不大。

摘要：随着全球化石能源逐渐枯竭和温室效应加剧, 人们赖以生存的自然环境遭到了严重破坏, 如何开发新能源或高效的能源转换装置已经成为当前的研究热点. 质子交换膜燃料电池(PEMFCs)作为高效的能源转换装置可以通过电化学反应将氢气(H2)中储存的化学能直接转化为电能, 具有零排放、零污染、转化效率高等优点, 其商业化发展能够有效地缓解当前的能源与环境危机. 由于工作温度差异, PEMFCs分为低温质子交换膜燃料电池(LTPEMFCs)和高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFCs). 贵金属铂(Pt)是PEMFCs中最常用的催化剂材料之一, 然而Pt的抗毒化能力相对较弱, 导致其催化剂稳定性较差. 此外, Pt的低利用率、高成本, 进一步限制了其大规模商业化应用. PEMFCs燃料中存在微量的杂质气体(尤其是一氧化碳(CO)), CO在反应过程中会吸附在催化剂表面而不容易去除, 导致Pt催化剂表面活性位点被毒化. 除了CO的毒化作用, HT-PEMFCs催化层界面由于磷酸(PA)的随机分布也会引起Pt催化剂的毒化问题, 进一步导致催化剂的活性降低. 因此, 开发高效抗毒化Pt基催化剂并探究其抗毒化机制是推动PEMFCs发展的关键. 本文系统地阐述了PEMFCs中Pt基催化剂的毒化问题, 重点讨论Pt基催化剂的设计、合成及其抗毒化机制; 最后, 对PEMFCs中Pt基催化剂的发展与挑战进行探讨和展望.

摘要：柔性钙钛矿太阳能电池作为一种新兴的光伏技术，因优异的光电性能和良好的柔性弯曲特性而受到广泛关注，在穿戴设备、便携式电源等场景中展现出巨大的应用潜力，成为太阳能电池研究的重要方向之一。近年来，国内外研究团队在提升柔性钙钛矿太阳能电池效率、机械弯曲稳定性和延长其工作寿命等方面取得了显著成果。本文介绍了柔性钙钛矿太阳能电池的器件结构，探讨了柔性基底选择、添加剂工程、钙钛矿结晶调控和界面优化等方面所面临的问题与挑战，并总结了提升光电转换效率和稳定性的相关策略。此外，本文还对未来发展方向及性能提升方面提出了展望。