霜天

2021，尘埃落定。动力电池市场经历了狂飙的一年。前几天，动力电池创新联盟发布了2021年12月动力电池月度数据： 12月：产量31.6GWh、销量35.5GWh，装机量为26.2GWh 2021年：产量219.7GWh、销量 186.0GWh，装机量为154.5GWh 下面这个图，能让大家直观看出——2020年和2019年，动力电池还处在横盘的状态，2021年，动力电池的需求一下子爆发了。 2021年，动力电池产量突破了219.7GWh，同比增长163.4%。其中三元没有突破100GWh，但也…

新兴的便携式电子和电动汽车的快速发展伴随着可再生能源的广泛利用，加速了廉价、可持续和大规模储能系统的发展。然而，考虑到锂的高成本和有限的储量，商业锂离子电池（LIBs）的大规模应用受到很大限制。钠离子电池（SIBs）和钾离子电池（PIBs）因其丰富的资源而成为大规模储能系统的潜在候选者。然而，由于钠/钾离子的大尺寸，碳基负极的不令人满意的倍率和循环性能成为SIBs/PIBs应用的瓶颈。 鉴于此，布里斯托尔大学Stephen J. Eichhorn教授通过可控的单向冰模板技术合成了具有分层定制通道…

纤维素是地球上最为古老和储量最丰富的可再生资源，取之不尽，用之不竭，可完全生物降解，是制备环境友好型高分子材料的理想对象。结合墨水直写3D打印技术，可以实现纤维素基溶液的微纳米结构的设计与精度的控制，具有极大的应用前景。然而，纤维素墨水在实际的3D打印过程中存在储能模量低、粘度小，通过直接油墨印刷很难满足直接打印的要求，调配具有最佳流变特性的粘弹性油墨、在喷头内容易地挤出并形成自我支撑框架是墨水直写3D打印的关键。 近日，中国科学院金属研究所聚合物复合材料团队张阳博士、隋国鑫研究员与嘉兴学院-中…

吸附法由于其操作简单、成本低、效率高等优点，在水中抗生素去除中的应用越来越受到重视。目前的吸附剂常忽略吸附剂孔径与抗生素分子尺寸之间的匹配关系，对吸附能力造成限制。 近期，中国科学院城市环境研究所研发出一种孔道结构可调的3D多孔碳纳米纤维/氧化石墨烯复合气凝胶（PCNF/GOA），应用于高效去除水中抗生素。该凝胶添加聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为成孔剂，3D PCNF/GOA在0.8-2 nm（与四环素分子匹配的尺寸）范围的孔体积增加了12倍，从而将其对四环素的吸附容量增加了9倍（最大吸附容量…

随着全球温室效应和水污染的加剧，开发用于污水净化和绿色建筑的轻质、多孔、多功能材料具有重要的意义。由于其低密度、高孔隙率和低导热性等特性，气凝胶在科学研究和工程应用方面都引起了广泛关注。然而，尽管近年来开发具有综合性能的新型气凝胶有了不少进展，但目前其机械性能、热稳定性以及不同组分间的相容性仍是限制其大规模应用的主要因素。 复旦大学游波教授等人受丹参叶强疏水特性的启发，制备了一种具有丹参叶状结构的新型超疏水性多功能芳纶-聚酰亚胺纳米复合气凝胶。作者通过原位硅氧烷缩聚方法在气凝胶表面覆盖了许多球形…

随着气候变化、不断增长的世界人口和日益严重的水污染问题，水危机已经成为当今世界最严峻的挑战，人类迫切需要一种可持续的、经济的方案，以在全球范围内提供安全饮用水。海水是世界上最丰富的资源之一，将其脱盐转化为可饮用水是解决人类水危机的重要途径。现阶段主要的海水脱盐技术可分为热脱盐和反渗透膜分离，但这两种方法都需要集中的、技术密集的水处理工厂，其高能耗、高成本的问题大大限制了它们的广泛应用。相比之下，最近太阳能驱动水蒸馏技术备受关注，被认为有望取代传统的海水淡化技术，即通过分散式的水净化让更多人获得安…

近年来，寻求自然设计灵感来构建高性能功能仿生多孔材料已成为科技领域的研究热点之一。细长的莲花叶柄，作为水生植物莲花的茎呈现各向异性多孔结构，其纵向通道有利于莲花水分和养分的定向快速传输。深入分析天然生物的特殊结构与功能的关系，将有利于功能多孔材料的设计。因此，许多加工方法如3D打印、水凝胶铸造和电泳沉积已被提议开发具有不同结构的仿生功能材料。然而，这些方法大多复杂且耗时/耗能，不利于生产实际材料。此外，一些研究人员利用定向冷冻干燥技术来调节结构取向并构建多孔的3D各向异性聚合物基材料。虽然这种技…

随着‘3060’目标的推进，太阳能作为一类重要的可再生能源，也将参与重塑能源未来。在众多清洁能源中，太阳能发电是最经济实惠的一种，我国是世界上光伏发电第一大国。在太阳能发电中，特别需要高温来驱动先进的超临界二氧化碳(sCO2)动力循环，这种循环比目前使用的蒸汽朗肯循环更高效、更紧凑，因此，开发具有高太阳吸收率和低热发射度的接收器，能够承受700°C以上的温度，可以实现更多模块化和更便宜的聚光太阳能热发电(CST) 。 鉴于此，美国密西根大学Neil P. Dasgupta和Andrej Lene…

在双碳目标（碳达峰与碳中和）的驱动下，清洁能源的发展和利用得到了人们的广泛关注。在众多新能源中，氢能具有来源丰富、能量密度高、清洁无污染等一系列突出的优点，而如何简易、高效的制取氢气是构建规模化氢能供应链的先决条件。近年来，通过电催化分解水来制取氢气（HER）已经成为了新能源领域的研究热点，铂基催化剂是目前公认最有效的析氢催化剂，但由于其储量有限、价格高昂，因此迫切需要开发出低成本且高活性的新型非铂析氢催化剂。 石墨烯具有大比表面积、高导电性、良好化学稳定性等诸多优点，但由于其石墨化程度较高，单…

随着全球范围水污染问题日益严重，清洁淡水短缺已经成为全球性的紧迫难题之一。水中的污染物和细菌也会传播疾病，危害人体健康。因此，研发可持续的绿色高效处理方法将海水和被污染的水转变为清洁水已成为科研工作者的当务之急。 纳米催化剂具有高比表面积、高活性和优异的催化性能，广泛应用于多种化学反应以及有机污染物的催化降解。但是，纳米催化剂的应用也存在一些难题，例如，在催化反应结束后将催化剂纳米颗粒从反应液相体系中分离回收困难，耗时且成本高，并且反复循环使用易造成催化剂纳米颗粒团聚，使催化活性降低。另外，水中…