学科: 动力工程及工程热物理

可再生能源的迅猛增长被《科学》杂志评为2025年年度突破。今年，太阳能和风能等可再生能源发电量全球超煤炭，中国主导技术生产并推动全球普及，开启能源转型新时代。

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英国能源存储公司RheEnergise研发出比水密度大的流体，用于新型抽水蓄能技术，可在更小空间、更低海拔存储更多能量，有望快速部署以解决能源浪费问题，助力气候应急和能源转型。

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氢气是全球能源脱碳的关键，但具有间接增温效应。本研究分析了1990-2020年全球氢气源汇，构建2010-2020年收支（源：69.9±9.4太克/年，汇：68.4±18.1太克/年）。非洲和南美洲源汇最大，东亚和北美化石燃料排放最多。2010-2020年氢气增长致地表升温0.02±0.006°C，未来情景升温影响预计为0.01-0.05°C。

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这种名为MOCHI的透明隔热材料可附着于窗户内侧，由硅基凝胶制成，含超细气孔，隔热性好且透光。目前仅实验室生产，有望减少建筑热量流失，节约能源。

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2020年直线型雷暴袭击杜安·阿诺德核电站致其停运，原计划退役的该核电站现定于2029年重启，谷歌将助其承担成本并采购能源。NRC评估显示风暴期间堆芯损坏风险较低但全站断电风险高，重启后将增强抗风等安全措施。

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传统硅太阳能板的光电转换效率约为25%。金属卤化物钙钛矿作为下一代材料，构建的叠层电池前景广阔，但钙钛矿体相和界面缺陷产生的多余热量限制了效率。林等人在《自然》发表研究，通过在钙钛矿表面使用名为表面活性剂的偶极分子减少界面能量损失，使电池转换效率超30%，突破了硅基电池的理论极限。

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固体氧化物燃料电池（SOFC）高效长寿但需700-800°C高温，成本高昂。九州大学团队研发出300°C高效运行的SOFC，采用钪掺杂锡酸钡和钛酸钡作电解质，突破材料瓶颈，降低成本并推动实用化，其原理还可助力多种脱碳技术。

标签: 低温运行 固体氧化物燃料电池 脱碳技术 质子电导率 钪掺杂

介电电容器是储能系统的关键器件，但优化储能密度与热稳定性存挑战。本研究开发每秒1000°C的闪速退火工艺，1秒内制备锆酸铅薄膜，锁定高温微观结构，实现63.5焦耳/立方厘米储能密度及250°C下性能衰减<3%，且可晶圆级扩展，为片上储能提供工业方案。

标签: 储能密度 弛豫反铁电体 晶圆级制备 热稳定性 闪速退火

美国特洛伊等城市正推广地热热力网络（TENs），通过地下钻孔实现建筑供暖制冷，高效低碳，或助摆脱天然气依赖，但需解决成本与设计标准化问题。

标签: 区域供暖制冷 地热利用 热力能源网络

一氧化碳电还原是实现碳中和的有效方法，但全电池层面局部碱度调节不足限制其性能。本研究提出二氧化硅限域电催化剂策略，通过硅与氢氧根的路易斯酸碱作用，设计铜/二氧化硅阴极和钴/二氧化硅阳极，在900毫安/平方厘米高电流密度下，多碳产物选择性和能量效率仍超80%和30%，强调调节氢氧根动态传输的重要性。

标签: 一氧化碳电还原 二氧化硅限域策略 多碳产物 局部碱度