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。
非对称超级电容器具有快速充放电、高功率密度和长期循环稳定等特点，电极材料的性质对其性能起到决定性作用，利用阳离子取代是调节电极材料结构、性质和优化储能性能的有效方法。通过控制尖晶石型硫化物中的阳离子组成，采用水热法在泡沫镍基底表面制备了MCo2S4（M代表Co、Ni或Cu）纳米片阵列。由于金属离子半径和电负性差异，向Co3S4中引入Ni2+或Cu2+形成NiCo2S4或CuCo2S4，会诱导其晶格结构发生应变，从而提升金属位点的反应活性。相比于Co3S4，NiCo2S4的电荷转移电阻和离子扩散电阻分别下降了48.6%和28.7%，获得了良好的电化学性能。当电流密度为1 A/g时，NiCo2S4的比容量为1 128.8 F/g；当电流密度为10 A/g时，比容量保持率为59.8%；经过8 000次循环后仍保持60.2%的初始比容量。
将经过熔炼、锻造、打磨和抛光的金属Ni、Cu、Sn、In、Ti作为Zn负极的基底，制备了水系Zn离子电池。运用XRD、SEM、原位光学显微镜和电化学表征技术，分析了不同基底上的析氢速率、Zn在不同基底上的沉积/溶解行为、电偶腐蚀程度以及循环性能。结果表明，Sn和In不仅能够抑制Zn与基底之间引起的副反应，而且具有优异的亲Zn性能，但Zn在Sn基底表面沉积的形貌受Sn晶面的影响较大，In更适宜用作Zn负极的基底。
环境中Pb2+的浓度是环保管控领域重要的监测指标之一，过量Pb2+的存在对人类健康及环境生态稳定构成严重威胁。通过简易原位电致聚合的方法，成功地将聚多巴胺涂层修饰于电极表面，并将其应用于水中痕量Pb2+的电化学检测分析。结果表明，Pb2+能与聚多巴胺表面丰富的功能基团（-OH、-NH2等）发生螯合作用，并被富集于电极表面；通过阳极溶出伏安法，Pb2+会从电极表面再次溶出，从而形成灵敏且具有特异性的电化学信号。通过考察电解质、pH及富集时间等实验参数对Pb2+溶出电流信号强度的影响，进一步优化了该方法对水中Pb2+的检测性能，其检测范围为50~800 nmol/L，理论检测限能够达到32 nmol/L。将其拓展至实际水样中Pb2+的测定，平均回收率可达到95%左右。该简易电极修饰策略能够为便携式环境痕量重金属离子灵敏性检测分析传感器设计提供新的思路。
