01引言随着我国“双碳”战略目标的推进，大力开发清洁能源及绿色能量转化与存储技术至关重要，电催化制氢已成为该领域重要发展方向。木材作为储量丰富的可再生资源，在电催化制氢领域有着巨大的发展潜力和独特的应用优势。木材细胞壁含有丰富的活性官能团（如羟基），可通过形成共价键吸附锚定高催化活性的过渡金属离子，有效抑制在后续碳化过程中形成金属颗粒团聚而降低催化性能。此外，木材在热解时能提供充足的碳源，在高温碳化时可被催化形成高导电性的石墨化碳，加速电子的传导与转移。特别值得关注的是木材具有低曲率、高度有序排列的孔道结构，是树木生长输送水分和养分的天然通道，也为形成不连续三相界面（固体、液体、气体）提供了理想的结构支撑。对于有气体产物析出的尿素电催化氧化反应而言，如电解液未能充分浸润电极，或产出气体无法及时从反应位点脱附，都将限制催化活性位点的利用，阻碍后续催化反应进行，进而造成催化材料性能急剧下降。综上，木材的结构特征和表面特性与涉及气体参与的催化反应体系高度契合，但如何设计兼具高效的催化反应活性与优异的表面润湿性的电催化材料仍具有很大挑战。02成果展示近期，中南林业科技大学吴义强院士、卿彦教授等人通过仿生荷叶表面的微纳二元结构，设计制备了一种表面润湿性可调控的木材衍生一体化电催化材料（Ni/CW），用于尿素电催化氧化（UOR）生产氢气。其中Ni0.05/CW孔道内壁嵌入的乳突状的镍纳米颗粒分布均匀，具有超亲水/超疏气表面特性，在碱性电解液中表现出优异的UOR催化性能。实验和理论计算结果表明，UOR过程中镍纳米颗粒表面重构形成的Ni(OH)2/NiOOH薄层为实际催化活性位点，并且优化了电催化材料的表面润湿性。木基电催化材料的超润湿特性确保了活性位点与电解液的持续接触，加速电催化过程中气体产物的逸出，促进了传质过程。这些发现为合理设计和制备具有可调节表面润湿性的电催化材料提供了一些思路。其成果以“Hierarchically

01引言最近，越来越多的关注聚焦于天然气水合物（NGH），因为其不仅可以作为一种较为清洁的替代能源，还在全球气候变化中扮演着重要的角色。此外，基于水合物的技术，特别是基于水合物的碳捕集和碳储存，在控制全球碳循环中表现出了巨大的潜力，而多孔介质在所有基于水合物的技术中都表现出了不可替代的作用。这篇文章回顾了近些年多孔介质在甲烷水合物（MH）生成领域的应用并分析了多孔介质体系对MH相平衡和生成动力学的影响。还系统的总结了多孔介质体系中介质的性质和添加剂是如何影响MH的生成的。进一步，提出了不同多孔介质体系中MH的生成机理。最后，分析了基于水合物的技术在未来应对全球气候变化的前景和挑战，并为未来的研究提出了几点建议。02成果展示近期，辽宁石油化工大学秦越（第一作者），商丽艳副教授（通讯作者）联合西弗吉尼亚大学张智恩研究助理教授（通讯作者）综述了甲烷水合物（MH）领域中多孔介质（颗粒）的研究进展。回顾了MH生成领域多孔介质的应用的发展。讨论了多孔介质性质和添加剂对体系中MH的相平衡的影响。不同多孔介质体系中MH的形成动力学也被详细讨论。进一步，分析了多孔介质体系的驱动力和过冷度，粒径，表面性质，水饱和度，添加剂等对MH形成的影响。还提出了不同多孔介质体系中MH的生成机理。这个综述的目的是对过往的研究进行回顾，并分析了基于水合物的技术在应对气候变化方面的前景和挑战，对未来的研究提出建议。该论文以“Methane

01引言含氧有机物不仅是许多天然产物、药物和生物活性分子的基本结构,也是有机合成的重要中间体。其中，羰基化合物（如醛、酮、羧酸及其衍生物）作为原料广泛应用于香水业、制药业以及精细化工行业。醇的选择性氧化是合成羰基化合物的一种有效的手段，但通过传统的热催化在高温、高压、大量氧化剂以及有毒物质的反应条件下以醇为原料合成羰基化合物不仅会产生有害废物，污染环境，而且选择性也较低。随着全球能源危机和环境污染问题的加剧，寻找反应条件温和、所需试剂无毒无害的绿色选择性氧化醇为羰基化合物并同时产生清洁能源H2的方法引起了高度的关注。尽管当前不断涌现光催化、电催化和光电催化选择性氧化醇的研究，但系统讨论芳香醇、脂肪族醇、单元醇和多元醇选择性氧化的很少。因此，总结当前光催化、电催化和光电催化选择性醇氧化的研究进展，深入理解各个催化系统面临的挑战和机遇，对于未来利用三种环境友好型策略实现高效的醇氧化性能甚至将其应用于工业层面具有重要意义。02成果展示近期，华北电力大学赵桂霞教授与北京科技大学黄秀兵副教授、波鸿鲁尔大学彭宝祥博士等合作，从光催化、电催化和光电催化方法选择性氧化醇为高附加值羰基化合物出发，总结了各催化体系的研究进展，包括不同种类醇的氧化、各类催化剂的性能、中间活性氧物种（ROS）与催化性能之间的联系、反应机理以及部分催化体系产生清洁能源氢气等。最后，提出了当前三种催化策略所面临的挑战和未来的研究方向，旨在进一步实现各种醇的光催化、电催化和光电催化氧化的优异转化率、选择性和工业应用。该论文以“A

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研究背景水系锌金属电池由于其固有的安全性和较低的材料成本被认为是一种很有前景的新型储能电池。正极方面虽然有许多潜在的候选材料，如钒基氧化物、锰基氧化物、普鲁士蓝等，但是它们存在工作电压低、理论容量小、合成成本高以及在电解液中缓慢溶解等问题。相比之下，铜基正极材料具有理论容量高、工作电压适中、原料储量丰富等优势。因此，深入研究铜基材料作为水系电池正极具有重要的应用价值。Cu//Zn电池历史悠久，但是它作为二次电池进行使用，则面临诸多挑战。首先，正极电解液(ZnSO4)和负极电解液(CuSO4)容易相互扩散，导致Zn负极上发生置换反应(Cu2++Zn=Zn2++Cu)，进而消耗电解液，降低活性成分含量。目前这个问题可通过使用阴离子交换膜得到有效地缓解。其次，Zn箔和Cu箔在电解液中存在析氢、腐蚀等副反应，也会显著降低电化学性能。迄今为止，针对锌负极存在的问题已经研究出很多方法，也取得了明显的进展。但就铜正极而言，相关报道依旧少见。因此，深入研究Cu箔上的副反应并设法加以抑制对于推进铜基水系电池的应用具有重要的意义。近期，山东大学钱逸泰院士和杨剑教授课题组在正极电解液中引入Na2EDTA作为添加剂，来减少Cu箔上的副反应。实验结果和理论计算均表明，Na2EDTA改变了Cu2+的溶剂化结构和电解液的pH值，使Cu2+/Cu2O的氧化还原电位降低，从而有效地抑制了Cu2O的形成。同时，溶剂化结构的改变降低了Cu2+与正极之间的静电斥力，有利于Cu的均匀沉积。这些结果为铜正极的均匀溶解和沉积奠定了基础。其成果以题为“Electrolyte

01引言目前，钙钛矿太阳能电池（PSCs）的功率转换效率（PCE）已突破25.7%，成为光伏领域的后起之秀。然而，钙钛矿的均相结晶过程会造成无序的结晶取向以及体相和晶界处的缺陷，制约着PSCs的性能和稳定性。缺陷钝化及结晶调控被认为是提高PSCs性能的有效策略之一。近年来，金属有机骨架材料（Metal-organic

01引言锂电池的快速发展对电池的能量密度提出了更高的需求。传统的石墨负极容量较低，在一定程度上限制了电池能量密度的提升。因此，亟需研制具有更高能量密度的负极材料。锂金属作为电池负极具有极高的理论比容量（3860

Chemistry上。03图文导读在本工作中，通过水热法合成具有强内电场的花型碱式碳酸铋（BOC）,并通过改变水热反应时间调控BOC的生长过程控制内部缺陷程度。借助透射电镜、XRD及Rietveld

01引言超级电容器（SCs）功率密度高，循环寿命长，倍率性能好，但能量密度低。为了优化容性能力存储（Capacitive

01引言各种燃料电池、金属-空气电池以及水分解装置都涉及氧还原反应（ORR）或水氧化反应（OER）。由于贵金属元素丰度低，制备其配合物所需的成本高，因此在工业上难以大规模使用。近年来，大量研究表明第一过渡周期金属配合物是电催化氧还原反应和水氧化反应的活性催化剂。然而，只有少数催化剂在相同的条件下对电催化ORR和OER都有效，这一点对可充电的金属-空气电池的使用至关重要。研究证明，钴卟啉配合物可以电催化ORR，此外它也是OER的有效电催化剂。尽管在这方面已取得了一些成果，但设计出具有高活性、高稳定性的钴卟啉配合物在相同条件下同时电催化氧还原和水氧化反应是必要的。02成果展示近日，陕西师范大学的曹睿教授和张伟强教授与韩国梨花女子大学Shunichi

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01引言近期，中南大学李洁课题组等系统地总结和评述了碳基负载非贵金属单原子催化剂在酸性条件下的氧还原性能调控的研究进展，包括酸性氧还原反应机制、衰减机制和性能提升的策略。其中，提高氧还原反应活性的策略包括金属中心原子和它的微观环境的调控。该论文以“Recent

01引言随着物联网技术的快速发展，低功耗、电源集成化的自供电器件在日常生活和工业生产中正扮演着日渐重要的角色。发光太阳能集中器(LSC)作为一种低成本的光伏器件是现有光伏系统的重要补充，在建筑自供电、绿色能源领域具有广泛的应用前景。此外，LSC可以驱动部分低功耗电子器件，是制备电源集成化自供电器件的优良候选。近年来，已经有一些基于LSC的实际应用被报道，例如LSC光伏屋、基于LSC的可见光通信和LSC光伏隔音板。然而，将LSC与低功耗器件相结合的报道还不多。如何有效利用LSC制备自供电低功率器件仍缺少示范。02成果展示近期，东南大学电子科学与工程学院徐淑宏、王春雷教授团队将LSC与具有温度响应“开-关”发光特性的PEA2MnBr2I2有机卤化锰(OMH)材料相结合制备了一种自供电的温度报警系统。这种新型OMH材料具有单一荧光发射峰且发光强度随周围环境温度可逆变化(303

01引言钠二次电池与锂二次电池的工作原理类似，且钠具备储量丰富、成本低的优势，未来有望成为锂二次电池的有力补充。固态电池兼具了高安全性及高能量密度的优势，被认为是极具发展前景的下一代二次电池技术。然而，全固态电池目前仍存在固-固界面物理接触差、离子电导率低等问题，严重制约电池倍率性能，在短期内难以实现商业化应用。以原位固化技术为代表的固态/准固态电池制备技术因此得到了研究者们的广泛关注。大量的原位固化体系采用高温自由基聚合策略，但长时间保持较高的反应温度对电池性能不利。1,3-二氧五环（DOL）在室温下能够通过阳离子开环聚合固化得到聚1,3-二氧五环（PDOL），具有极高的研究应用价值，作为原位聚合单体近年来已在锂金属/锂硫电池中得到成功应用，但在钠金属电池中的研究报道还较少。此外，尽管原位固化技术能够实现良好的界面匹配，极大改善界面物理接触差的问题，但对于高反应活性的钠金属负极

01引言有机无机金属卤化物钙钛矿太阳能电池（PSC）因其低成本和高功率转换效率（PCE）而受到广泛关注，显示出潜在的商业价值。电子传输层（ETL）对实现稳定高效的常规器件起着至关重要的作用。TiO2和SnO2

01引言有机-无机杂化卤化物钙钛矿材料因其高光学吸收系数、可调带隙、长载流子扩散长度和溶液可加工性而受到广泛关注。在仅仅十几年的时间里，单结钙钛矿太阳能电池（PSC）通过使用正式（n-i-p）结构实现了25.7%的最先进的功率转换效率（PCE）。然而，PSC的稳定性仍远远不能满足商业化的需求。由于湿度、氧气、紫外线照射、电场和热量等环境条件，PSC的吸光层容易发生不可逆降解。钙钛矿薄膜的退化主要源于钙钛矿中的大量缺陷，导致器件的非辐射复合，从而导致较差的器件性能。因此，获得缺陷较少的高质量钙钛矿，并促进钙钛矿本身与电荷传输层之间的界面载流子传输，对于同时提高效率和器件稳定性具有重要意义。02成果展示近期，华中科技大学杨君友教授、罗裕波教授，与新加坡国立大学李鑫博士合作，在钙钛矿薄膜合成过程引入了一种绿色、廉价的有机添加剂醋酸丁酸纤维素（CAB），获得了高质量的钙钛矿薄膜。在该研究中，优化的钙钛矿薄膜相较于原始薄膜拥有近10倍载流子寿命的提升，并且获得了显著提升的结晶性。结果器件光电效率获得了18.1%的提高。在35%湿度（RH）下老化3300小时后，优化后的器件仍能保持初始效率的90%以上。该论文以“Enhancing

kg−1的理论能量密度还有很大距离，进一步提升锂硫电池的能量密度对推动锂硫电池面向电动飞行器等场合的实际应用具有重要的意义与价值。02成果展示近期，北京理工大学李博权研究团队成功构建了700

01引言便携式电子产品和电动汽车的快速发展对发展高能量密度锂离子电池（LIBs）愈发迫切。金属有机骨架（MOF）材料因其大的比表面积，可调节的孔结构和丰富的氧化还原位点有望作为高能量密度电极材料，受到研究者的广泛关注。虽然一些MOFs材料表现出较高的本征导电性，但较差的Li吸附能（ΔEa）阻碍了其在LIBs中的应用。因此，设计具有合适能带和电子结构的MOFs电极材料并提高其ΔEa对实现高容量和长持久性LIBs至关重要。02成果展示近日，山东大学吴昊教授和邓伟侨教授（通讯作者）团队制备了一种导电的二茂铁基MOF（NF-MOF）并引入Ti3C2Tx

01引言锂金属电极在真正应用到下一代高比能锂电池前，需要先解决由副反应和枝晶生长导致的长循环稳定性差的问题。其中锂枝晶会导致活性锂损失，甚至刺穿隔膜引发安全问题，严重限制了锂金属电极的商业化应用。导致枝晶生长的一个关键因素是不均匀电场、浓度分布诱发锂离子传质速率差异，而由金属锂与电解液反应生成的不均匀钝化层则会显著加剧电极表面的传质能力差异。因此构建稳定且均匀的扩散层对于可逆的锂沉积/溶解循环至关重要。最常用的方法是通过调节电解液中溶剂、锂盐、添加剂的成分和浓度，修饰溶剂化结构提升SEI生成动力学，以构建均匀且高离子电导性的SEI。但是这种原位的方法难以在纳米尺度精准调控钝化层的结构和成分。无机的人工SEI具有高电导率、高模量的优点，但由于无机物本征的脆性，难以保证与电极的紧密接触。柔性聚合物基SEI能够通过自适应的变形适应电极的体积变化，提供均匀的扩散阻力，但是在锂电极持续的沉积/溶解循环下，聚合物基SEI常常发生力学失效，导致有限的性能提升。无机填料的加入可以提高性能，但是聚合物和无机物之间的界面不相容性反而限制了进一步的提升。因此，构建界面相容性好、力学性质稳定、同时能提供均匀的扩散阻力的人工界面层，是抑制枝晶、保护金属锂电极的关键所在。02成果展示近期，研究者通过柔性聚偏氟乙烯（PVDF）和刚性聚苯砜（PPSU）共混膜构筑了均匀且力学稳定的人工扩散层，均匀化锂电极表面的离子输运，抑制了锂枝晶的生长，稳定了电极界面，使锂金属电极使用寿命大幅提升，Li||Cu电池循环次数最多提升了3倍（450圈，0.5

cm−2时，含有纯锂、CC/Li及CC/Li/Li3N电极的对称电池的电压-时间分布和Nuquist图；（e和f）纯锂、（g和h）CC/Li及（i和j）CC/Li/Li3N电极在2

Ru/P25)。这表明了Ru在P25载体上具有较高的分散性，且粒径尺寸由超小纳米团簇到较大的纳米颗粒变化。此外，0.1%

01引言聚吡咯（PPy），由于其高导电性、低成本、易于加工和制备的性能，是广泛应用的超级电容器电极材料。然而，PPy低的电容和较差的循环稳定性限制了其实际应用。通过掺杂羧酸化的纤维素纳米晶（CNC-COO-）到PPy薄膜中，PPy的循环稳定性能得到了极大的提高。我们之前的研究显示CNC-COO-掺杂的PPy超级电容器能够在1000、10000和50000次循环后，分别保持原始电容的86%，70%和47%。通过添加KCl到吡咯（Py）和CNC-COO-的电沉积液中，多孔的、相互连通的、更均匀的PPy超级电容器被制备出来并且在3000次循环充放电后仍能保持原始电容的111.2%。其中，KCl不仅是作为PPy电聚合过程中的辅助电解质，而且在CNC-COO-存在的情况下，KCl有助于三维多孔PPy电极的形成。PPy薄膜高的循环稳定性来源于相互连通的多孔电极结构以及高刚性和固定的CNC-COO-。02成果展示最近，荷语鲁汶大学可持续发展材料实验的Wim

01引言随着我国“双碳”战略目标的提出，为加快降低碳排放的步伐，大力发展新型可再生的绿色能源（风能、太阳能等）至关重要。然而，由于这些新能源具有间歇性、随机性和波动性的特点，导致产生的能量不仅难以得到有效利用，反而增加了使用成本。为此，发展可大规模使用的先进能源存储/转换材料与器件对于实现削峰填谷、优化电力负荷具有重要意义。锌-空气电池的能量密度高（理论值可达1084

01引言钾离子电池具有钾资源储量丰富、分布广泛等优势，有望在储能市场对锂离子电池实现补充或替代。考虑到成本、环境友好和可持续性等因素，石墨无疑是最具应用潜力的负极材料之选。然而，大尺寸K+（半径：K+

01引言随着“双碳”目标的提出，对锂电池的安全和能量密度提出了更高的要求。为了满足储能系统对高能量密度的要求，锂金属电池有望实现应用。然而常见的碳酸酯类电解液易与金属锂发生副反应、导致锂金属电池循环寿命差。针对金属锂负极的改性再次引起了人们的广泛关注，诸多改性方式已经被提出。然而，要想加速锂金属电池的商业化进度，对厚度小于50

曾经的青年编委，今天的编委2016年，JEC成立了第一届青年编委，共11人；2018年，他们全部成长为编委。2022年，JEC期待您加入，与您共成长！01曾经的青年编委，今天的副主编

01引言MXene因具有较大的表面积、可调的层间距以及丰富的表面官能团等优点，被认为是碱金属离子电池最具有前景的负极材料之一。然而，与其他二维材料相似，单层或少层的MXene纳米片会因相邻层间较强的范德华力作用容易发生自堆积，从而使其可利用比表面积大大降低，阻碍表面活性位点的有效利用，导致循环过程中离子扩散动力学迟缓，进而严重影响MXene材料的电化学性能。此外，传统的刻蚀和剥离工艺会造成MXene表面带有大量的–F、–OH和–O等官能团。其中，–F和–OH官能团的存在会增加碱金属离子的扩散阻力，降低MXene的容量。因此，从结构设计和表面官能团改性着手来提高MXene材料的电化学性能是行之有效的策略。02成果展示近日，武汉科技大学雷文和张海军团队通过静电自组装结合热处理去除模板的方法来构建三维Ti3C2Tx

01引言含锂氧化物正极材料如LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4、Li(NiCoMn)O2体系等受限于“脱嵌”锂的反应机制，致使这些正极材料的理论储锂容量普遍偏低、实际能量密度低于200

ScienceDirect上文章全年使用次数，其中国际下载为44.0%2021年上半年：1957篇来稿，305篇录用，约680篇出版（全年），即时IF

Chemistry上。03图文导读本工作选择了石墨烯（G）与卟啉有机骨架（POF）的复合结构作为模型电催化剂（命名为G@POF），并将纯石墨烯作为对照组。在硫含量高达90

用于高镍正极的的各种添加剂结构汇总。图1汇总了用于高镍正极的砜基添加剂，磷酸酯和亚磷酸酯添加剂，含硅添加剂，含硼添加剂，含氟添加剂，VC和酯类添加剂以及其它添加剂的结构。图2.

01研究背景能源技术的不断革新是人类文明进步的基础和动力。煤、石油、天然气等化石能源的发现和利用，极大地提高了社会生产力，催生了近代工业革命。然而化石能源的大量消耗导致了严重的环境、气候和可持续发展问题。为了减排温室气体、实现可持续发展，中国向世界宣布了力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的宏伟目标。能源利用形式的变革是实现碳达峰、碳中和的重要途径。能源变革核心的内容是新能源革命，新能源革命的核心是发展可再生能源。发展与其相匹配的储能新技术是实现可再生能源的大规模应用重要途径。发展先进的动力电池与储能电池，对构建“清洁低碳”的现代能源体系和带动相关产业发展具有重大的战略意义和价值。在多种动力电池与储能电池中，锂离子电池占据了主要的市场地位。普通的商用锂离子电池使用磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂等含锂化合物作为正极，石墨作为负极，匹配酯类电解液由于便携式电子设备和电动汽车需求的不断增加，传统的锂离子电池越来越不能满足人们的需求。金属锂由于其自身较高的比容量（3860

01引言随着化石能源短缺与环境问题的日益突出，开发清洁、高效的可再生能源备受世界各国关注。氢能因其热值高、易于储存运输且绿色无污染，被认为是理想的化石能源替代之一。而利用半导体光催化技术是实现太阳能到氢能高效转化的前景技术。众多光催化剂中，TiO2因其成本低、无毒、稳定、价带导带位置适宜而成为光催化制氢的首选。但因光利用率低和载流子复合速率快，TiO2基光催化剂的太阳能-氢能转换效率（HER）仍有较大发展空间。近年来，单原子催化剂（SACs）作为一类新型催化剂，由于其与纳米粒子或团簇相比具有更高的催化活性而受到广泛关注。然而，如何在TiO2基底上合成稳定的单原子位点是目前这类催化剂制备的主要难题。考虑到缺陷工程在单原子催化剂制备中的应用，以具有氧缺陷结构的TiO2作为稳定分散单原子的载体，并将合成的TiO2基单原子催化剂应用于光催化产氢，具有非常重要的研究意义和应用价值。02成果展示近期，中国矿业大学（北京）孙志明教授、李春全博士与加拿大阿尔伯塔大学刘清侠教授团队合作，通过“溶剂热-氩气热处理氢气还原”的方法制备了一种Pt单原子-TiO2光催化剂（PtSA/Def-s-TiO2）。该研究探索了一种以具有氧缺陷结构的TiO2纳米片作为基底，利用较多的氧缺陷位点实现Pt单原子在TiO2纳米片上的锚定，构建了具有优异光催化产氢性能的单原子Pt

01背景近年来，随着人类社会发展的需求，化石燃料的过度使用已经引起了全球的能源危机及环境问题，极大的阻碍了人类社会的可持续发展。因此，为实现碳达峰碳中和的可持续发展目标，化石燃料经济急需向清洁能源模式过渡。氢（H2）作为绿色能源载体，因其高能量密度而被认为是替代化石燃料的最有前途的候选之一。在各种产氢的方法中，通过氢气析出反应（HER）和氧气析出反应（OER）极化过程进行的全水分解被认为是目前最有效和环保的方法。实验跟理论研究证明过渡金属钴基氮化物具有优异的HER/OER催化性能。然而，近年来随着锂离子电池的大量消耗，钴元素的价格持续增高。因此，从废的器件设备中回收有价值的钴元素以及提升其利用效率是提升能源转化与储存设备中钴元素利用率必不可少的方法。02成果展示近期，云南大学郭洪团队通过从废弃锂离子电池回收钴元素，合成三维海胆结构的氮化钴纳米复合材料（CoN-Gr-2），用于全水分解双功能催化剂。该团队采用了一种简单、环境友好的湿法冶金回收方法成功从废锂离子电池中回收钴元素，可控构筑了三维结构的CoN-Gr-2得益于其高电子转移效率、大的表面积、高暴露的活性位点以及独特的三维海胆结构，表现出优异的HER/OER催化性能。该论文以“Recycling

01引言氨是最基本的化学品之一，在生产化肥、无碳氢能载体和新兴的清洁燃料等领域中起着至关重要的作用，因此固氮合成氨是实现可持续发展的重要化学转化。电化学氮气还原反应（eNRR）可在常温常压下进行，并且原料来源于水和大气中的氮，被认为是新兴的绿色合氨方式。但是eNRR存在两大挑战，即N≡N键超高的化学稳定性和析氢反应（HER）的竞争，严重限制了eNRR活性和选择性的提高。因此开发出高效的eNRR催化剂具有重大意义。Mo原子中的d轨道可以接受氮原子中的孤对电子并能够提供未成对电子到氮气的反π轨道上，从而弱化N≡N键并促进氮气的解离。因此，Mo基催化剂在eNRR领域中具有潜在的应用前景。目前大多数关于MoS2的报道都聚焦于开发S和Mo边缘位点以期增强催化活性。然而，具有边缘位点的MoS2是典型的HER催化剂，这导致报道的MoS2在eNRR中选择性和活性仍不理想。MoS2的缺陷除了边缘缺陷还有面内缺陷。由于MoS2平面中Mo-S配位稳定，在其惰性基面上较难构筑出面内缺陷，因此面内缺陷研究较少。需要指出的是，尽管许多研究者对面内缺陷进行了大量尝试，但是大多数所报道究其本质是做了面内贯穿孔，这相当于增加了边缘缺陷，而非制造出真正的面内缺陷。因此，开发出具有面内缺陷的MoS2并研究其eNRR催化性能具有重大挑战。02成果展示近期，福州大学化肥催化剂国家工程研究中心江莉龙研究员和梁诗景教授通过自下而上的策略精确调控出了一种由三个相邻的S空位组成的面内缺陷簇的新型MoS2，发现其能有效促进氮气的吸附和活化，从而实现优秀的eNRR性能和选择性。当施加-0.3

01引言MgH2因具有高比容量、低电压平台、成本低廉等优点，被视为一种很有潜力的储锂负极材料。但是，在电化学循环过程中MgH2的体积膨胀高达200%，这会导致其表面SEI膜的反复破裂/再生，消耗电解液。并且在反复充放电循环中，材料会发生粉化进而从电极表面脱落，导致容量的快速衰减，电池的循环寿命较短。除此之外，MgH2的导电/导锂离子性较差，反应动力学较慢，使电池的倍率性能较差。作为一种性能优异的二维材料，MXene具有高密度、高导电性、机械性能优异的特点，目前已在储能领域中广泛应用。所以，通过引入MXene作为载体材料，有望改善MgH2的电化学性能。02成果展示近期，复旦大学余学斌教授团队通过溶剂热的方法，合成了平均粒径小于20nm、均匀分散于Ti3C2

01引言镍钴基金属氧化物，作为典型的赝电容电极材料，因其具有高的理论比电容、丰富的电子结构，易氧化态，环境友好型等优点是非对称超级电容器等能源存储器件潜在的候选电极材料之一。然而，由于其电导率较低，实际的比电容仍远低于理论比电容。因此，改善镍钴基金属氧化物电极材料的电化学性能仍极具挑战。02成果展示近日，石河子大学的清洁能源转化与储存研究课题组与兰州大学彭尚龙教授合作，通过构建氧空位缺陷，来调节镍钴基氧化物(NiCo2O4，CoNiO2)的晶体和电子结构，并通过实验和密度泛函理论(DFT)计算，系统地研究了氧空位对电化学储能的影响机理。该策略不仅可以为电极材料氧化还原反应暴露出更多的反应活性位点，增强其反应动力学和氧化还原活性，还能够极大地提高载流子浓度，加速电子转移，促进导电性，有效地改善了其在能源存储系统的电化学性能。03图文导读图1.

nm）、丰富的滑移系、良好的电解液浸润性、三维的孔结构及适当的孔隙率(58.7%)，这些特质能够有效促进Sn箔电极在工作过程中的均匀锂化和应力释放（如图2，3和5所示）。因此，3DIP-Sn箔在1

3d的XPS谱图。要点五：同步辐射XAFS谱学表征为了确定Co3Mo3N在循环过程中的价态和化学配位环境变化，我们测量了不同充放电状态下的Co和Mo

01引言碳达峰与碳中和的目标敦促着我们对新能源的深度开发利用，储能技术的发展是实现可再生能源的消纳与大规模应用的关键。锂金属有极高的容量和极低的电势，是下一代高比能电池的关键负极材料。然而锂金属电池的库伦效率低，尤其是在长循环下，意味着它在循环过程中，容量衰减剧烈。库伦效率低的原因是电池中的活性锂转换成非活性锂，而锂负极侧的非活性锂由固体电解质界面层（Soild

01引言人工光合作用是将二氧化碳转化为可再生燃料和高附加值的化学原料，有利于减轻温室效应和能源危机。但由于CO2分子的化学惰性高，以及缺乏有效的光催化剂，目前太阳能驱动CO2转化的能量效率仍然有限。涉及分子光敏剂和氧化还原靶向助催化剂的混合光催化系统在协同光吸收、载体分离和氧化还原动力学方面显示出巨大的优势，其中理想的助催化剂应兼具从光敏剂中高效提取电子促进氧化还原电子转移与吸收和富集CO2的能力。在这种情况下，金属有机骨架(MOFs)的多孔、大比表面积、化学可调、以及含有不饱和金属中心等特点使其在气体储存、分离和化学合成催化方面具有其它材料难以企及的优势。然而，由于大多数MOFs材料几乎绝缘的特征，发生在界面处的氧化还原反应所需的电荷难以在其结构中进行传输，此外，许多模拟自然过程的光催化反应都是在质子化溶剂中进行的，许多MOFs这样的光催化条件下难以稳定。因此，针对光催化CO2RR的应用，亟需解决MOFs材料的电导率和稳定性问题。02成果展示近日，苏州大学能源学院彭扬教授课题组在Journal

Two-dimensionalpolymer-based

Mode)又称为静态AFM，在扫描样品过程中，针尖始终同样品“接触”。此模式包括恒力模式(Constant-Force

前言CO2的还原并转化为化学产品和液体燃料对解决温室效应和能源危机具有重要的科学意义。相对于其他金属催化剂来说，Cu基催化剂用于CO2还原由于具有独特的活性和选择性，而受到广泛的关注。由于CO2在Cu上还原过电势较大以及稳定性较差等因素，许多实验和理论工作聚焦于对这些机理的理解，以便提高其催化活性和选择性。最近山东大学张进涛课题组对Cu基催化剂还原CO2做了总结，并指出了未来COR发展的挑战和方向。Cu基催化剂电催化还原CO21、Cu纳米结构Cu电催化剂催化活性显著依赖与Cu的颗粒尺寸、表面结构和晶面等。为了揭示表面结构效应，不同形貌结构的Cu已经被合成。图一：(a)中空纤维Cu催化剂SEM剖面图;

nitrogen-doped

multifunctionalities

reconstructing

electro-reduction.

salts-modified