锂离子电池负极材料技术现状和发展趋势
摘要：锂离子电池在动力电池、消费电子和储能领域应用广泛。负极材料是锂离子电池的重要组成部分，其性能决定了锂离子电池的储能容量、能量密度以及安全性、循环性、倍率性。文中简要概述了锂离子电池的组成和工作原理，归纳总结了负极材料的分类及特点，对石墨负极材料进行了详细介绍，包括其原材料的生产工艺和石墨化过程等，并研判了石墨负极材料的市场需求及技术发展趋势。
燃料电池高温质子交换膜的研究进展
摘要：高温质子交换膜燃料电池（HT-PEMFCs）由于具有简洁的水热管理，高的一氧化碳耐受性而具有广阔的应用前景。高温质子交换膜（HTPEMs）作为HT-PEMFCs的核心组件，在很大程度上决定了HT-PEMFCs的性能与使用。本文针对如何改善高温质子交换膜的溶解加工性以及质子传导性进行了综述。主要介绍了主链结构设计、共混、接枝、交联、复合掺杂、膜形态修饰等方法，并提出了目前高温质子交换膜燃料电池所面临的挑战。
电解海水制氢的挑战、策略与未来
摘要：大规模利用可再生能源电解水制备“绿氢”是实现“双碳”目标, 乃至构建可持续社会的重要保障. 使用海水等低品质水作为原料进行电解制备绿氢引起了广泛的研究兴趣. 但海水成分复杂, 对电解系统的耐久性造成了严重挑战, 阻碍了该技术的实际应用, 甚至引发了对其经济可行性的担忧与争论. 本文概述了电解海水的催化机理, 总结了目前电解海水的主要挑战, 重点回顾了目前析氧反应和阳极替代反应电催化剂及器件设计的最新进展, 最后对电解海水制氢的未来发展前景与趋势进行了预测和展望.
锡基钙钛矿晶体与器件的研究进展
摘要：随着全球对环境友好型光电材料需求的不断增长，锡基卤化物钙钛矿因环境友好及优异的光电性能，逐渐成为替代传统铅基钙钛矿的重要候选材料。尽管锡基钙钛矿在光吸收、载流子输运等方面展现出显著优势，但Sn2+极易氧化，加上快速结晶过程中容易形成晶格缺陷，使材料稳定性和器件性能受到较大影响。近年来，国内外研究者围绕锡基钙钛矿的晶体生长、缺陷调控及界面工程开展了大量系统性研究，提出了逆温结晶、降温结晶及高温熔融等多种合成技术，并借助多尺度表征手段，深入解析材料的微观结构、缺陷分布和界面特性。实验结果表明，通过合理优化生长参数和制备环境，可显著提高晶体质量、降低缺陷密度、改善载流子传输效率，从而推动锡基单晶在光电探测器、高灵敏度探测器、太阳能电池和场效应晶体管等器件中的应用。未来研究需聚焦单晶生长动力学、抗氧化策略及界面能级匹配的优化，以解决稳定性与可重复性问题，推动锡基钙钛矿的规模化应用。
用于锂硫电池隔膜修饰的催化剂材料研究进展
摘要：锂硫电池因其高能量密度(2600 W·h·kg-1)和高理论比容量(1675 mA·h·g-1) 被视为最具前景的下一代储能体系之一. 然而, 充放电过程中多硫化物(LiPSs) 迁移引发的“穿梭效应”, 导致活性物质利用率低、锂负极腐蚀以及容量快速衰减. 为此, 将新型催化材料应用于隔膜功能化修饰, 已成为抑制穿梭并提升反应动力学的关键策略. 本文系统阐述了锂硫电池的工作原理和面临的关键挑战, 全面综述了隔膜修饰用各类催化剂材料的研究进展, 展望了其未来发展方向, 以期为关键功能材料的功能化设计提供参考.
我国硅能源材料产业高质量发展研究
摘要：硅能源是以硅材料为基础支撑、半导体技术为核心驱动的新型能源形态，硅能源材料是促进绿色低碳转型、高端制造业跃升的战略性基础材料，相关产业成为重塑全球能源与材料格局的重要力量。本文在全面梳理我国硅能源材料产业发展现状的基础上，从资源端、冶炼端、材料端、循环端出发精准识别了我国硅能源材料产业技术发展态势，进而剖析了我国硅能源材料产业发展的新形势与面临的新问题。研究认为，我国硅能源材料产业拥有可观的发展潜力，表现在资源禀赋雄厚、产业基础支撑牢固，产业布局优化、协同集聚效应显现，应用场景拓展、需求增长潜力良好；可针对性采取强化原料保障、构建多极支撑格局，协同“产学研用”、精准攻关行业关键技术，发挥绿色低碳引领、构建绿电循环体系，加快智能转型步伐、筑牢制造核心优势等产业提升路径。相关内容可为构建具有全球引领性的硅能源材料产业体系提供理论支撑，促进能源体系重构、制造体系升级和核心竞争力跃升。
氢环境脆化损伤机理、影响因素及相关问题探讨
摘要：氢能“储运输”装备用金属材料的氢环境脆化损伤一直是材料行业需要重点解决的问题，特别是对于高压储氢装备的长周期安全运行来说，其重要性不言而喻。截至目前，氢环境下材料的脆化损伤机理仍在持续研究中。目前，通过研究氢在材料中的吸附和扩散方式、氢与材料中裂纹萌生和扩展的关系等，初步揭示了不同金属材料的氢脆机理，并通过研究材料种类、氢气压力等因素的影响，提出了氢环境下材料选择的考虑要点。
2024 年柔性电池研发热点回眸
摘要：随着柔性电子技术的发展，柔性电池因其可弯曲、折叠和拉伸等特点，成为可穿戴设备、软体机器人和植入式医疗设备等领域的重要技术。综述了柔性电池领域的研究进展，包括其关键组成部分、制造技术及实际应用案例等。详细探讨了柔性电池的核心组成材料，包括柔性电极、电解质和集流体的最新进展及其在性能提升方面的作用。介绍了柔性电池制造中所采用的先进技术，如静电纺丝、3D 打印等，并分析这些技术在柔性电池制造中的优势和局限性。结合当前技术瓶颈探讨了柔性电池的未来发展方向和潜力。
核用钛合金辐照效应的研究现状与展望
摘要：钛合金因具有高比强度、低密度、耐腐蚀性、抗氧化性、高温稳定性以及低中子截面等特点，逐渐被用作船舶和空间核动力装置的关键部件。为提高钛合金抗辐照性能，推进钛合金在核工程领域广泛应用，不少研究人员在钛合金辐照效应等关键问题研究上做出了很大努力。本文回顾了钛及钛合金在核领域的发展与辐照效应研究，全面综述了不同粒子辐照（中子、离子等）下，多种先进钛合金中辐照缺陷演变及相互作用机制，还总结了服役条件（温度、应力、辐照）对钛合金的硬度、拉伸、疲劳以及蠕变等力学性能的影响规律。最后，基于目前核用钛合金研究现状，展望了未来钛合金辐照效应的研究方向和改善抗辐照性能的发展趋势。
新型氢储运技术发展及应用现状
摘要：重点分析了固态储氢、有机液态储氢、甲醇储氢和氨储氢等多种新型储运氢技术特点、发展现状、经济成本及关键技术瓶颈，探讨了其未来发展方向，并横向对比了不同氢储运技术的经济性水平与应用前景。当前，固态储氢技术已在部分领域实现示范应用，但其大规模产业化仍面临高成本和高能耗等挑战。有机液态储氢技术虽然操作便捷，但受限于脱氢温度高、释氢速率低及对贵金属催化剂的依赖。绿色甲醇和绿氨储氢技术在能耗、安全性和经济性方面仍存在一定制约。不同储运技术各具优势与局限，需要综合考虑氢储运量、运输距离、安全性、碳排放及具体应用场景，以确定最优的技术路径和应用方案。
