学科: 能源动力

钠离子电池因首圈效率低、能量密度不足而难以实用。本研究通过高通量筛选发现52种潜在补钠添加剂，其中Na4FeO4（NFO）表现最优：可在4伏以下释放451毫安时/克的不可逆钠，大幅提升全电池容量和循环稳定性，为低成本、高性能钠电提供新方案。

标签: Na4FeO4 能量密度 钠离子电池 预钠化 高通量筛选

本文开发了一种新型质子传导膜：用纳米级磷酸酸液‘桥接’单层石墨烯与氮化硼纳米片，形成双层结构。该膜在250°C无水高温下仍能快速、稳定地传导质子，使氢燃料电池功率密度达1011毫瓦/平方厘米（为同类膜最高之一），甲醇燃料电池也表现优异，且耐甲醇渗透能力强。

标签: 二维纳米片 磷酸 纳米限域 质子传导膜 高温燃料电池

本文提出一种新型无负极锂金属电池：利用富锂锰基正极材料在首次充电时释放的多余锂，自动补充负极锂损失；同时通过电解液中氟醚共溶剂与正极表面释放的活性氧反应，在正极表面原位生成氟化界面层，显著提升电池寿命和高电压稳定性。2安时软包电池循环260次后容量保持80%，30安时电池能量密度达350瓦时/千克，循环180次后容量保持84.4%。

标签: 原位界面构筑 富锂锰基正极 无负极电池 表面氟化 高能量密度

本文开发了一种新型催化剂：在高曲率碳化钼量子点表面‘凸起’锚定铁铜双单原子。它能高效将污水中的硝酸盐（NO₃⁻）电化学转化为氨（NH₃），在宽电压范围内实现近100%的转化效率，能耗极低，还能同步净化水质并产出化肥原料。

标签: 单原子催化剂 曲率编程 氨合成 硝酸盐还原 量子点

本文介绍两位青年化学家的创新研究：李晓娜团队开发出低成本、易放大的水基法合成高导电固态电解质，推动更安全、高能的固态电池发展；拉詹团队则利用纳米材料与人工智能设计高效水过滤膜，提升净水效率与耐用性。两项工作均以小改进带来大突破，助力绿色能源与可持续水资源管理。

标签: 人工智能辅助材料设计 卤化物电解质 固态电池 纳米滤膜 绿色化学

太阳能和风能发电具有天然波动性，导致大量电力被弃用。本文首次基于全国真实电站数据（32万座光伏电站、9.16万台风机）发现：通过跨省协调互补发电，可多消纳近1000亿千瓦时绿电，相当于全国风光总发电量的9.1%，够全国平均负荷运行约120小时。

标签: 卫星遥感 可再生能源消纳 弃电 跨省协调 风光互补

加拿大科学家首次在古老岩石中直接测得天然氢气持续释放：安大略省一处矿山每年可产氢超140吨，足够400多户家庭全年用电。这为开发本土、低成本、零碳的‘白氢’能源提供了新可能。

标签: 加拿大地盾 天然氢 岩石产氢 清洁能源勘探 白氢

美国有数百万废弃油井长期无人管理，持续污染地下水并泄漏温室气体甲烷。如今，各州正探索将这些现成的深井改造为地热能源井——利用地下天然热量发电或供暖，变‘包袱’为清洁能源新资源。

标签: 地下储能 地热能源 废弃油气井再利用 清洁能源转型 甲烷泄漏

加州大学圣塔芭芭拉分校团队研发出一种新型‘阳光电池’材料：它能吸收阳光、以化学键形式储存能量，并按需释放热量。无需大型电池或电网支持，1公斤材料储热超1.6兆焦耳（是锂电池的近2倍），还能在常温下烧开水，未来可用于离网取暖和家用热水系统。

标签: 分子太阳能储热 可逆光响应材料 嘧啶酮 离网供热 阳光电池

钙钛矿太阳能电池效率受限于钙钛矿层与电荷传输层界面处的能量损失。本研究设计了一种新型分子配体，通过氮原子取代苯环碳原子形成吡啶或嘧啶结构，使单个分子能同时以两种方式牢固‘锚定’在钙钛矿表面，既修复界面缺陷，又不阻碍电子传输，最终实现26.85%的稳定光电转换效率和优异的长期户外稳定性。

标签: 分子配体设计 器件稳定性 界面缺陷钝化 立体电子效应 钙钛矿太阳能电池