电催化析氢技术作为推动可持续能源转化与存储的关键工具，在实现碳中和及促进可再生能源高效利用方面具有重要意义。然而，现有催化材料在活性、稳定性及成本等方面仍面临挑战，严重制约了其大规模应用。合金催化剂凭借其可调控的组分和结构以及独特的电子特性，在提升催化性能方面展现出巨大潜力。系统综述了合金催化剂在析氢反应中的性能调控机制与策略，重点从合金组分设计、晶体结构调控及与其他功能材料的复合3个方面进行分析，探讨了其在电催化析氢反应中的应用进展；通过典型研究案例，揭示了合金体系中多原子间协同效应对催化性能的影响；总结了当前合金催化剂设计所面临的挑战，并对其未来发展方向提出了展望，旨在为高效、低成本电催化材料的理性构建提供理论依据与技术参考。

尼龙66（PA66）作为一种重要的工程塑料，具有优异的力学性能、耐磨性和耐热性，在汽车、电子、机械及航空航天等领域应用广泛。然而，其固有的吸湿性高、低温韧性差、加工流动性不足以及阻燃性限制了在某些高性能场景中的应用。近年来，PA66的改性研究取得了显著进展，主要通过物理共混、化学接枝、共聚改性等多种手段调控其微观结构与宏观性能，从而制备出具有高强度、高韧性、低吸水率、优良的阻燃性或导热功能化的复合材料。介绍了近年来各种高性能的PA66复合材料的研究进展，分析了各类改性策略对材料结构与性能的影响；各种高性能的PA66复合材料的制备，扩展了PA66的应用范围，有利于其在新能源、汽车等高性能、功能化产业中的应用。

随着能源存储需求的日益增长，钠离子电池（SIBs）因其低成本和丰富的钠资源而受到广泛关注，尤其是作为负极材料的硬碳，因其优异的循环稳定性和较高的能量密度而成为研究热点。综述了硬碳负极材料在SIBs中的研究进展，包括硬碳前驱体的筛选与设计、表面修饰、孔道结构调节、碳化诱导和杂原子掺杂策略，以及其他提升硬碳性能的策略；通过深入分析硬碳的孔结构、表面官能团和微观结构对储钠机制的影响，探讨了不同制备工艺对硬碳性能的优化潜力；讨论了硬碳与电解液的界面反应机制，通过界面工程优化硬碳循环性能和倍率性能的可能路径；展望了硬碳技术的未来发展，包括纳米结构设计、表面改性和绿色制备工艺，强调了实现高性能、低成本和环境友好型SIBs的迫切需求。

钠离子电池的综合性能介于锂离子电池与铅酸电池之间，在电池能量密度要求适中且成本敏感的诸多领域具有潜在的应用价值。硬碳是钠离子电池当前最具前景的负极材料。大多数研究认为硬碳材料内部的孔隙是其主要的储钠位点之一，但目前硬碳负极中孔结构的表征技术较为有限，这阻碍了对硬碳孔结构的深入分析，对其设计性能提升策略也带来了较大困难。对当前硬碳孔结构的表征方法进行了综述，具体包括透射电镜、气体吸附、X射线小角散射、氦气真密度测试等方法。这些方法的综合使用有助于准确描述硬碳负极的孔结构，为设计高性能硬碳负极提供研究思路和技术支撑。

高镍三元正极材料LiNi _x Co _y Mn_1-x-y O₂（x≥0.6，NCM）由于其成本低廉、能量密度高、使用寿命长等优势，被认为是最具应用价值的锂离子电池正极材料之一。高镍虽然会显著提升NCM的比容量和能量密度，但也会导致其循环和热稳定性下降，因此其实际应用严重受限。对NCM进行掺杂改性是提升材料结构稳定性、改善其电化学性能的有效策略。详细介绍了NCM材料的掺杂方法；系统分析了多种掺杂元素对NCM容量、倍率性能、循环性能等的影响；对NCM的开发和未来所面临的挑战进行了展望，有望为NCM的应用提供参考。

钠离子电池凭借其卓越的低温性能、显著的成本效益及高度的安全特性，在低速两轮电动车市场及大规模储能应用中正逐步成为锂离子电池的有力补充。商业化石墨负极在钠离子电池中并不兼容，取而代之的是性能表现优异的硬碳负极材料，但是其能耗大，成本高。在此背景下，研发兼具低成本、高可逆容量及卓越循环稳定性的钠离子电池负极材料成为行业亟需攻克的技术瓶颈。生物质因其可再生、低成本和环境友好的特点，成为制备硬碳材料的重要原料。生物质硬碳材料的储钠性能受碳化温度、前驱体种类及微观结构等多重因素的影响。从硬碳材料的储钠行为入手，介绍了针对储钠机制提出的相关模型；总结了硬碳负极的制备与电化学性能优化过程中热解、活化、掺杂等制备步骤的作用效果；分析了储钠机制对于解决当前硬碳负极所面临的原料选择受限、首次库仑效率低以及闭孔调控手段有限等问题的指导作用。

镍铁（NiFe）基过渡金属催化剂因其优异的电催化性能，近年来在析氧反应（OER）中受到了广泛关注。然而，与贵金属Ru或Ir相比，NiFe基过渡金属催化剂的催化效率仍存在一定差距，因此对其改性十分必要。通过缺陷工程能够有效提升NiFe基过渡金属催化剂的OER催化活性。总结了NiFe基过渡金属催化剂的缺陷类型、表征方法，并概述了缺陷材料的构筑方法、缺陷型NiFe基过渡金属催化剂OER的研究进展；针对缺陷工程提升OER性能所面临的挑战进行了探讨，并对未来的发展提出了展望。

钠离子层状氧化物是钠离子电池最具潜力的正极材料之一，具有高容量、低成本等优势，因此钠离子电池在大规模静态储能领域有巨大的应用前景。但是，较差的电化学循环稳定性和空气稳定性使其商用化发展受到限制。相比于传统的多晶层状氧化物，单晶层状氧化物具有高机械强度、低比表面积、高压实密度等特点，因此能有效地改善层状氧化物的循环稳定性，提高其综合性能。介绍了钠离子电池层状氧化物的基本结构类型；回顾了目前已经报道的钠离子电池单晶层状氧化正极的合成方法，并分析了各种合成方法的优劣势；阐述了单晶形貌对于钠离子层状氧化物综合性能的提升机理，以及钠离子电池单晶层状氧化物的研究现状，并对未来钠离子电池单晶层状氧化物的发展进行了展望。

金属钠具有资源丰富、成本低廉、分布均匀等优势，因此钠离子电池被认为是最有潜力的大规模储能系统之一。在钠离子电池中，正极材料是影响电池电化学性能及生产成本的关键因素。层状过渡金属氧化物因其能量密度大、合成方法简单及环境友好等优点而备受关注。从组成结构、相变演化机制、电荷补偿机制及改性策略等方面对层状正极材料的研究现状进行全面总结评述，主要揭示了制约层状正极材料电化学性能提升的关键因素，分析了抑制相变过程的有效手段及提升阴离子氧化还原反应可逆性的合理性，并对未来的发展趋势进行了展望。

在应对能源危机和实现环境可持续发展的大背景下，能源储存系统受到了广泛关注。随着锂资源的快速消耗及其分布不均带来的挑战，具有相似电化学性质的钠离子电池（SIBs）逐渐成为研究热点。硬碳（HC）材料因其资源丰富、成本效益高和碳转化率高，已经成为SIBs中极具潜力的负极材料之一。煤基硬碳（CHC）因其低廉的成本和高碳转化率，成为HC前驱体中极具竞争力的材料之一。综述了近几年关于CHC材料的制备策略、优化改性及其电化学性能方面的研究成果，并对CHC材料的发展前景、应用和研究方向进行了展望。

随着可再生能源的发展，新兴的储能系统受到了广泛关注。钠离子电池由于其资源丰富、安全、成本低、环境友好和使用方便等特点，在大规模储能领域备受瞩目。钠离子电池正极材料显著影响电池的能量密度、循环性能和倍率特性等关键性能。目前，已经有3种应用于钠离子电池的正极材料进入了产业化视野，即层状过渡金属氧化物、聚阴离子化合物和普鲁士蓝化合物。综述了钠离子电池正极材料的分类、性能及研究进展，并对其潜在的研究方向进行了展望。

石墨烯具有优异的机械、电学、热学和光学性能，在改善聚酰亚胺复合材料的性能方面显示出巨大的潜力。利用石墨烯特殊的二维特性，可以很容易地对其进行不同程度的结构设计和功能化改性，这为充分利用其优异的性能合成具有特殊功能的聚酰亚胺复合材料带来了新的机会。综述了近年来石墨烯/聚酰亚胺纳米复合材料在导电性、机械性能、热学性能和电磁屏蔽等方面的研究进展；系统分析了石墨烯的结构和功能化改性方式对石墨烯/聚酰亚胺纳米复合材料性能的影响；讨论了不同类型石墨烯/聚酰亚胺纳米复合材料的应用领域，详细探讨了石墨烯与聚酰亚胺基体之间的界面相互作用对纳米复合材料性能的影响。

氧化石墨烯因其特殊的物理和化学性质成为近年来研究的热门材料，有关氧化石墨烯基复合薄膜材料的制备、功能化及应用成为当下的前沿和热门课题。综述了氧化石墨烯基复合薄膜材料的组装方法与性能研究，包括氧化石墨烯基复合Langmuir?Blodgett（LB）膜、氧化石墨烯基复合静电纺丝膜以及其他氧化石墨烯基复合薄膜，归纳总结了氧化石墨烯基复合膜近期的研究进展，并对其应用前景进行了展望。

控制化石能源的使用、促进可替代新能源和清洁能源的发展，符合资源开发与环境保护协同发展的主题。核能作为一种能量密度高的绿色能源，其广泛应用可缓解我国的能源短缺问题。已探明的海水中铀资源约为陆地铀矿的1 000倍，海水提铀是确保铀资源长期供应及核能可持续发展的潜在方法。吸附法因吸附效率高、操作简单、成本低和绿色环保等优点成为海水中铀酰离子提取的有效方法之一，但面临诸多挑战，如海水中铀酰离子的浓度极低且以Ca₂UO₂(CO₃)₃或[UO₂(CO₃)₃]^4-的形式稳定存在、共存离子种类和数量较多等。因此，制备高性能吸附剂是实现海水提铀的关键。综述了海水提铀吸附剂的类型及其性能强化策略，以期设计海水提铀吸附剂提供帮助。

钠离子电池因成本低、安全性高等优势，已经成为当前储能领域的研究热点。为了明确钠离子电池硬碳负极的发展历程，解决钠离子电池初始库伦效率低、稳定性差以及高倍率性能差等问题，探索了硬碳中钠离子储存机制；运用CiteSpace可视化分析了钠离子电池的发展沿程，从材料设计、结构调控、功能设计及界面优化3个方面综述了硬碳负极的性能优化策略研究进展，并对现存硬碳储钠机制进行了总结与探讨。最后，对钠离子电池硬碳负极的发展方向进行了展望。

随着碳达峰、碳中和成为全球共识，电化学储能技术和相关产业得到了飞速发展，与此同时电极材料的需求也与日俱增。因此，如何利用来源广泛、成本低廉的前驱体制备高性能负极材料成为国内外研究的热点。煤炭因具有碳含量高、储量丰富和价格低廉等特点成为最有潜力的负极材料前驱体。近年来，研究者以煤炭为原料制备了无定型碳、石墨、碳纳米管和石墨烯等负极材料，并对其在锂离子电池中的应用进行了深入研究。总结了三类典型的煤基碳负极材料在锂离子电池中应用的研究进展，并对其合成方法、优化改性及电化学性能等方面进行了综述，最后对煤基碳负极材料的发展及应用进行了展望。

随着社会经济的发展，能源和环境问题日益受到人们的广泛关注。氢能因其能量密度高、绿色无污染、储量丰富、应用广泛等优点，被认为是21世纪理想的清洁能源。电解水制氢是一种清洁的生产技术，在“双碳”的背景下得到蓬勃发展，其关键挑战在于开发高性能的析氢反应（HER）电催化剂，以降低水分解的过电势。详细介绍了目前主流的电解水制氢技术，分析了各技术的自身特性和优劣势，重点总结概括了HER催化剂的研究进展，最后对电解水制氢技术及其催化剂的发展方向进行了展望。

固体氧化物电解池(SOEC)技术基于固态电解质可实现电能、热能向化学能的高效、灵活转化，可与太阳能、风能和潮汐能等可再生能源衔接，利用所产生的过剩电能实现H₂的高效、清洁、大规模制备；可以耦合CO₂捕获过程，实现CO₂与H₂O共电解制备合成气；可与大型工业结合，利用产生的低附加值原料制备乙烯、氨气、甲醛等高附加值化学品。SOEC技术可以满足未来社会对大规模可再生能源转化及存储的需求，对加快全世界范围内非化石能源替代进程、加速实现我国“双碳”目标意义重大。主要讨论了SOEC技术所应用的电极和电解质材料、现阶段的应用场景及原理、面临的挑战，并对该技术的发展方向进行了展望。

钠离子电池(SIBs)具有资源丰富、成本低廉及供应风险低等优势，被认为是极具潜力的下一代电化学储能器件。目前，五氧化二钒(V₂O₅)正极材料因具有高工作电压及高理论容量等优点，逐渐成为SIBs正极材料的研究热点。然而，V₂O₅正极材料的低离子扩散系数、低电导率及反复的离子嵌入/脱嵌所致的结构不稳定等缺点，限制了其在SIBs中的应用。分析了V₂O₅正极材料的晶体结构和储钠机制，并通过形貌控制、晶体结构修饰、化学预插入以及与其他材料复合等改性方法，综述了V₂O₅正极材料在SIBs中的研究进展，最后对V₂O₅正极材料的发展趋势进行了展望。

利用可再生能源CO₂电化学还原制CO是实现“碳中和”目标及可再生能源储存的有效途径之一。简述了CO₂电化学还原的优势及基本反应原理，综述了近年来水溶液中CO₂电化学还原制CO金属电催化剂的研究进展。从制备纳米粒子并调控其组成和结构、构筑合金、设计金属中心和配体与载体的结构以及开发单原子催化剂等方面，重点讨论了单金属纳米催化剂、双金属催化剂、金属有机络合物催化剂和单原子催化剂对CO₂电化学还原制CO性能的影响及相关反应机理，总结了各类催化剂的优缺点，对CO₂电化学还原制CO金属催化剂的发展方向进行了展望。

层状双金属氢氧化物（LDHs）具有层内离子可变、层间阴离子可交换以及反应表面较大的特点，因而表现出优异的电催化析氢和析氧性能。此外，基于LDHs的衍生物能够实现催化剂材料的多功能化和性能的增强，使其在众多领域均表现出显著的优势和良好的应用前景。系统分析了LDHs层板结构的可调变性、可剥层及组装性、结构记忆效应等性质，以及剥层法、共沉淀法和水热合成法等LDHs高效电催化剂的常用制备方法，综述了LDHs及其复合衍生物在电解水析氧反应、析氢反应、乙醇电催化氧化反应、氧还原反应等电催化领域的应用研究，并对LDHs所涉及的问题和解决方案进行了分析及展望。

钴基催化剂活化过一硫酸盐（PMS）具有催化活性高、操作简便、易回收和成本较低等优点，因此近年来在高级氧化技术领域备受关注。综述了钴基催化剂的典型合成方法，包括固相法、气相法和液相法等；介绍了用于活化PMS的钴基催化剂的类型，包括具有特殊形貌的钴氧化物、负载型钴氧化物和钴基复合金属氧化物；阐述了钴基催化剂活化PMS在环境修复中降解有机染料、内分泌干扰物以及药物和个人护理品的研究进展；总结了目前钴基催化剂活化PMS存在的一些不足，并对该领域今后的研究提出了展望。

大气中CO₂质量分数于2021年创下历史新高（414.7 \mathrm{\mu } \mathrm{g} / \mathrm{g} ），由此引发的一系列生态环境问题已成为不争的事实。为解决全球变暖的问题，CO₂资源化利用势在必行。从CO₂利用和甲醇（MeOH）经济性角度看，CO₂加氢制备MeOH是一个非常具有发展潜力的能源路线，可作为实现碳中和的关键路径之一。总结了均相体系中以H₂作为还原剂，还原CO₂制备MeOH的最新进展；围绕CO₂直接加氢制备MeOH、经CO₂衍生物加氢制备MeOH以及经HCOOH歧化制备MeOH等3条路径，介绍了每条路径中涉及的催化剂体系设计、构?效关系以及反应机理；概述了每条加氢路径存在的不足，并提出了实现工业化CO₂加氢制备MeOH需解决的问题。