氢能利用现状及其材料需求
摘要：随着化石能源日益枯竭，氢的能源属性备受关注，氢能被视为“21世纪终极能源”，但应用价格高、体积能量密度低以及临氢材料氢脆倾向大等问题限制了氢能利用。解决上述三项难题是当前氢能发展的关键。介绍了当前比较成熟的制氢、储氢、输氢与用氢技术路线及其优缺点，对比了常用氢损伤理论与临氢材料现有选材标准，提出了关注高耐氢材料开发、氢损伤机理研究、天然氢勘探与提高绿氢在氢能中的占比等发展建议，期待为氢能提升利用规模、拓展应用场景提供参考。
抑制锂枝晶生长的锂金属电池功能化聚烯烃隔膜研究进展
摘要：以金属锂为负极的锂金属电池，因其高理论容量(3860 mAh·g-1)和低电位(−3.040 V versus 标准氢电极)，有望成为极具前景的下一代高比能电池. 然而，锂负极表面枝晶生长和锂金属的持续损耗导致电池的循环寿命短，甚至造成安全隐患，严重阻碍了其商业化进程. 近年来，功能化聚烯烃隔膜在抑制锂枝晶方面展现出显著成效，能有效抑制锂枝晶的形成与生长. 本文综述了用于抑制锂枝晶生长的锂金属电池功能化聚烯烃隔膜的研究，介绍功能化聚烯烃隔膜抑制锂枝晶生长的构筑原理、关键特性及界面工程挑战；然后重点介绍了抑制锂枝晶生长的无机材料改性隔膜和聚合物基复合隔膜的特性及研究进展；最后结合当前研究，对抑制锂枝晶生长的功能化聚烯烃隔膜的未来发展方向和前景进行了展望. 本综述为实现高性能和高安全性的锂金属电池提供了新的思路和方向.
固态聚合物电解质的研究进展
摘要：具备高能量密度和安全性的全固态电池技术已成为下一代先进储能体系的核心发展方向. 固态聚合物电解质(SPE)因其轻质化特征、成本效益优势、优异加工性能及本质阻燃特性，展现出替代传统液态电解质实现规模化商业应用的潜力. 然而，传统商业化SPE 受限于其固有电化学性能缺陷，已难以适配当前高能量密度电池体系对电解质材料的严苛性能要求. 尽管通过杂化改性、共混优化、掺杂调控等物理工艺制备的凝胶电解质及无机复合电解质可部分满足现有锂金属电池(LMB)的应用需求，但开发兼具本征高离子电导率与宽电化学窗口的SPE 仍是当前储能材料领域的关键科学命题. 本篇综述简要概述了全固态聚合物电解质领域的最新研究进展，并系统地整理与分类了新型SPE 的主流设计策略. 这些策略涵盖多维拓扑结构的设计、阴离子锚定策略、聚合物氟化工程、弱溶剂化主链构筑以及其他创新性设计理念. 各章节分别介绍了基于上述策略研发的新型SPE，并展示了其在LMB里的实际应用表现. 最后，本文为如何设计更安全、电化学性能更优异的SPE 提供了个人见解与展望.
2025年全球核能科技进展
摘要：2025 年，全球核能技术正朝着多元化、小型化与智能化方向快速发展。各国在核电顶层立法、低碳资质认定、审批机制改革与国际合规互认等政策维度上都有更新。针对第4 代反应堆、小型模块化反应堆的示范项目建设现状，指出核聚变技术在长脉冲高参数运行、高温超导强磁场技术等方面取得的关键性突破。针对各国数字孪生、人工智能、核数据库的技术发展、程序开发与实际应用的现状，指出其在可靠性、标准化程度等方面需要改进。介绍了乏燃料及放射性废物处理研究进展，包括脉冲萃取柱在乏燃料后处理中、高中低放射性废物处理方法等。针对核能在综合利用方面的进展，提出核能与风电、光伏、储能耦合及在其他非电力领域的综合应用是未来的发展方向。
普鲁士蓝材料在水系离子电池中的研究进展
摘要：水系离子电池由于具有低成本和高安全性等优点，在规模储能场景下被认为具有广阔的应用前景，近年来发展迅速。在各种水系离子电池电极材料体系中，普鲁士蓝类似物(PBAs，A2T[M(CN)6]，其中，A=Li, K, Na; T=Fe, Co, Ni, Mn, Cu, 等;M=Fe, Mn, Co, 等)由于其大的开放框架、丰富的离子嵌入位点和易于制备的特点，已经成为具有良好电化学性能的、有发展前景的材料之一。本文系统总结普鲁士蓝类似物材料的结构、合成策略以及其在水系锂离子、钠离子、钾离子、铵根离子和质子电池中的应用，同时，还指出了PBAs 材料在未来作为水系离子电池电极材料发展中存在的关键挑战。
机器学习驱动的富锂正极活化条件优化
摘要：富锂锰基层状氧化物因其低成本和高可逆容量，被认为是最具潜力的下一代锂离子电池正极材料。然而其电化学性能对初始活化条件高度敏感，受电压、温度、电流密度及活化圈数等多因素耦合影响。为实现活化制度的高效优化，本工作构建了基于机器学习的活化参数优化框架。通过整合实验与文献数据建立多特征数据集，并以CatBoost 模型为核心构建容量保持率预测体系，实现了对不同活化条件下电池循环性能的高精度预测。进一步结合贝叶斯优化，在高维参数空间中实现多参数协同寻优，所得最优活化条件下模型预测结果与实验结果的容量保持率误差低于1%。本工作实现了富锂正极电化学活化工艺的智能优化，为复杂电化学体系的多参数定量调控与高性能正极材料设计提供了新的思路与可行路径。
基于过渡金属的电解海水制氢催化剂研究进展
摘要：电解海水制氢技术以丰富的海水资源为原料生产绿氢，既能有效解决海上可再生能源的就地消纳问题，又可节约宝贵的淡水资源，是实现碳达峰、碳中和目标的重要技术途径。然而，海水中复杂的离子成分会引发阳极竞争反应、电极腐蚀失活以及活性位点堵塞等问题，严重制约了电解效率和电解槽使用寿命。因此，开发具有高催化活性、高选择性和高稳定性的过渡金属基电解海水催化剂成为该技术产业化应用的关键。本文首先阐述了电解海水的基本原理，深入分析了海水中杂质离子对催化剂性能的影响机制。随后系统总结了构建高性能电解海水催化剂的有效设计策略，包括提高催化活性、增强选择性和改善稳定性的方法；接着详细综述了Ni、Co、Fe、Mo 等过渡金属基电解海水催化剂的最新研究成果，分析了不同催化剂的结构–性能关系，总结了用于电解海水的制氢装备。最后对该领域的发展现状进行了总结，并对未来研究方向进行了展望。
钙钛矿太阳能电池中钙钛矿薄膜的退火工艺
摘要：钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其卓越的光电性能成为光伏领域的研究热点。钙钛矿薄膜作为器件中的光吸收层，直接影响PSCs 器件的光伏性能。通常情况下，钙钛矿晶体的生长条件是决定钙钛矿薄膜质量的主要因素之一。在高质量钙钛矿晶体的形成过程中，退火的作用主要是去除钙钛矿湿膜中的溶剂并促使薄膜结晶。不同退火方法及工艺对薄膜生长的促进作用也不尽相同。因此，本文综述了总结已报道的钙钛矿晶体生长的主要退火方法，讨论了不同退火工艺下钙钛矿薄膜的结晶质量，并系统地总结了影响退火效果的主要工艺因素。最后，预测了退火工艺在未来钙钛矿太阳能电池商业化发展中的前景。
电沉积技术应用于水系锌离子电池的研究进展
摘要：[目的]水系锌离子电池(AZIBs)在大规模储能领域前景广阔，但存在锌负极枝晶生长、析氢腐蚀及正极材料易溶解、动力学缓慢等问题。电沉积技术在解决上述问题和提升AZIBs 综合性能方面具有一定的优势。[方法]综述了电沉积技术在AZIBs锌负极改性和正极材料制备中的研究进展。重点阐述了电沉积在构筑三维锌负极、人工界面保护层，以及制备锰氧化物、钒氧化物、普鲁士蓝类似物等高性能正极材料中的应用，指出了当前存在的问题和未来研究方向。[结果]电沉积技术通过构筑三维多孔宿主与界面保护层调控锌沉积行为，能够有效抑制枝晶生长与副反应；在正极方面，采用电沉积技术可实现无粘结剂一体化电极的原位构筑，通过调控材料晶型、形貌与掺杂，显著提升锰氧化物、钒氧化物、普鲁士蓝类似物等正极材料的结构稳定性与反应动力学。[结论]电沉积技术为AZIBs 领域高性能电极材料的设计与可控制备提供了有效途径。
锂离子电池正极材料的发展现状及趋势分析
摘要：锂离子电池作为新型储能技术的核心载体，其材料体系的创新发展对新能源产业具有战略意义。从锂离子电池正极材料出货量、产能和技术路线等角度系统梳理了中国锂离子电池正极的产业现状与技术动向，揭示产业链发展规律与创新突破方向。随着终端市场向高能量密度、长循环寿命、极端工况适配的核心需求演进，材料技术呈现性能突破-多维度协同优化的进化路径：正极通过元素掺杂与结构设计突破传统理论容量限制。同时，产能过剩引发的市场竞争加剧倒逼锂电材料企业向高附加值技术领域突围，驱动行业从粗放式规模扩张转向精细化技术创新跃迁。建议通过产业链协同创新攻克关键材料新技术稳定性、规模化制备工艺等共性难题，前瞻布局固态电池材料体系，构建可持续发展生态。
