• 新型X2 AlH7 （X: Ca, Sr, Ba）氢化物作为下一代储氢材料：多尺度物性研究与性能优化

  全球能源转型面临两大核心矛盾：化石燃料的环境污染与可再生能源的间歇性缺陷。氢能凭借142 MJ/kg的能量密度和零碳排放特性成为理想载体，但其商业化进程受制于储运技术瓶颈。美国能源部（DOE）设定的2025年目标（5.5 wt%质量容量、40 g/L体积密度）对材料提出了苛刻要求。当前，碱土金属铝氢化物因高储氢密度和可逆反应特性备受关注，但Ca2AlH7的基础研究仍存空白。中国研究人员采用CASTEP软件包开展密度泛函理论（DFT）计算，首次系统研究单斜晶系X2AlH7（X=Ca, Sr, Ba）的多维性质。通过广义梯度近似（GGA-PBE）处理电子交换关联，结合BFGS几何优化技术，全面评估

  来源：Journal of Energy Storage

  时间：2025-06-10

• 二维Ta2 CT2 MXene非金属表面终止基的结构稳定性与锂离子存储性能的第一性原理研究

  在能源存储领域，二维过渡金属碳化物/氮化物（MXenes）因其独特的层状结构和卓越的电子导电性成为研究热点。然而，传统MXenes（如Ti3C2）常因表面吸附氧（O）、氟（F）或羟基（OH）导致结构不稳定，甚至引发分解反应（如转化为TiO2），严重制约其实际应用。更棘手的是，不同表面终止基对MXenes性能的影响存在显著差异——例如Ti3C2Te2因声子谱虚频而动态不稳定，而同族的Ti2CTe2却表现稳定。这种复杂性凸显了系统性研究表面终止基的迫切性。针对这一挑战，中国的研究团队选择Ta基MXene作为研究对象。相较于Ti基材料，Ta元素具有更高的迁移能垒，可有效抑制原子位移，从而提升结构稳定

  来源：Journal of Energy Storage

  时间：2025-06-10

• 人工智能高通量预测构建数据集增强杂化卤化物钙钛矿带隙可解释性研究

  在能源材料领域，杂化卤化物钙钛矿（ABX3）因其优异的光电性能成为新一代光伏材料的明星选手。这类材料的带隙（bandgap）如同控制光能转化的"闸门"，直接决定了太阳能电池的效率上限。然而传统带隙测定手段却面临两难困境：紫外-可见光谱（UV-vis）需要制备特定薄膜样品，密度泛函理论（DFT）计算又消耗大量算力，两者都难以快速捕捉成分变化对带隙的影响规律。更棘手的是，现有人工智能预测模型多聚焦元素替换而非比例调控，且缺乏直观的机制解释工具，使得材料优化如同"盲人摸象"。针对这些挑战，来自韩国的研究团队在《Journal of Energy Chemistry》发表了一项突破性研究。他们巧妙地将

  来源：Journal of Energy Chemistry

  时间：2025-06-10

• 综述：纳米尺寸调控增强镁基材料储氢性能与机制：纳米基底调控、纳米催化剂构建及纳米催化机制

  Abstract镁基材料因其7.6 wt%的高理论储氢容量和110 kg/m3体积密度被视为最具潜力的固态储氢介质，但其商业化受限于缓慢的氢吸/放动力学（MgH2形成焓−75 kJ/mol H2）、表面MgO钝化层阻碍以及颗粒粗化导致的循环衰减。纳米化策略通过缩短氢扩散路径、增加活性位点及调控电子转移能垒，成为解决上述问题的关键。Introduction全球能源转型背景下，氢能因零碳排放特性成为焦点，而储运技术是产业链核心瓶颈。相比高压气态和低温液态储氢，镁基固态储氢兼具高安全性与容量优势，但需克服材料本征缺陷。研究显示，纳米化可同步优化MgH2的热力学（降低脱氢温度）与动力学（加速H2解离扩

  来源：Journal of Energy Chemistry

  时间：2025-06-10

• 锂离子电池热失控中粘结剂产氢机制：被忽视的安全隐患与分子设计策略

  随着全球碳中和目标的推进，锂离子电池(LIBs)因其高能量密度和长循环寿命成为便携式电源和固定储能系统的核心。然而，随着单体电池容量的增大，热失控引发的安全问题日益凸显——这种链式反应会释放氢气等可燃气体，其中粘结剂分解产生的氢气因反应温度高、时间短而成为最危险的隐患。尽管粘结剂在电池中占比不足5%，但其产氢量在大型储能系统中不容忽视。更棘手的是，现有研究仅聚焦聚偏氟乙烯(PVDF)和羧甲基纤维素钠(CMC)两种粘结剂，缺乏普适性产氢机制解析，导致安全设计存在盲区。针对这一关键问题，东南大学等机构的研究团队在《Journal of Energy Chemistry》发表研究，首次从分子结构角度

  来源：Journal of Energy Chemistry

  时间：2025-06-10

• 综述：从石墨到硬碳：多面性储钠反应及钠离子电池碳负极材料的未来展望

  碳基材料在钠离子电池中的应用随着全球能源转型加速，钠离子电池(SIB)因钠资源丰富、成本低廉成为锂离子电池(LIB)的重要替代品。碳基负极材料因其高性价比和结构可调性成为研究焦点，其中石墨虽在LIB中表现优异，但其狭窄层间距（~0.335 nm）难以有效嵌入较大半径的Na+（1.02 Å），导致SIB中容量不足。相比之下，硬碳(HC)的随机堆叠石墨微晶和丰富纳米孔（2-50 nm）可实现更高的可逆容量（300-350 mAhg−1），其储钠机制包含“斜坡区”（表面吸附）和“平台区”（纳米孔填充）的协同作用。硬碳的储钠机制揭秘硬碳的性能与其微观结构密切相关：层间距调控：通过高温处理或硫/氮掺杂可

  来源：Journal of Electroanalytical Chemistry

  时间：2025-06-10

• 阿根廷布宜诺斯艾利斯省中型城市污水处理厂排放微塑料在河流中的迁移机制研究

  塑料污染已成为全球性环境挑战。最新数据显示，2023年全球塑料产量达4.138亿吨，其中90.4%为化石基塑料。在阿根廷布宜诺斯艾利斯省，中型城市污水处理厂排放的微塑料（MPs，1 μm-5 mm的塑料颗粒）通过河流系统最终汇入海洋，但这一迁移过程的机制尚不明确。布宜诺斯艾利斯国立大学的研究团队在《Journal of Contaminant Hydrology》发表论文，首次系统研究了该地区Langueyú溪流中MPs的迁移规律。研究采用现场采样与数学模型相结合的方法。在接收Tandil市两座污水处理厂排放的Langueyú溪流设置相距3000米的两个采样点（Site 1和Site 2），于

  来源：Journal of Contaminant Hydrology

  时间：2025-06-10

• 混合环糊精-乙醇溶液协同增效四氯乙烯溶解机制及其在含水层修复中的应用研究

  地下水中的氯代烃类污染物如四氯乙烯（PCE）因其高密度、难降解特性，成为环境修复领域的重大挑战。传统泵抽处理技术效率低下，而单一冲洗剂（如乙醇或环糊精）存在浓度依赖性强、易导致污染物迁移等缺陷。如何通过多机制协同作用实现高效安全的修复，成为当前研究的突破口。中国某研究机构团队在《Journal of Contaminant Hydrology》发表的研究中，创新性地采用羟丙基-β-环糊精（HPCD）与乙醇混合溶液体系，通过一维毛细管溶解实验和二维透明微模型可视化技术，系统揭示了该体系对PCE的协同溶解机制。研究发现：当乙醇浓度处于25-45%区间时，混合溶液通过HPCD包合作用与乙醇降低界面张

  来源：Journal of Contaminant Hydrology

  时间：2025-06-10

• Mo掺杂FeCo层状双氢氧化物与MXene协同构建内置电场实现高电流密度下高效水分解

  研究背景与意义氢能作为清洁能源载体，其规模化生产依赖高效稳定的电解水技术。然而，工业级高电流密度（HCDs）下，传统过渡金属氢氧化物催化剂（如FeCo-LDH）面临导电性差、活性相不稳定等挑战，导致过电位激增和快速衰减。这一瓶颈源于两方面：一是材料本征电子传输受限，二是电化学过程中不可控的原位重构。如何通过界面工程和电子结构设计实现催化剂在HCDs下的长效稳定，成为领域内亟待突破的难题。研究方法与技术路线国家自然科学基金资助的研究团队采用一步水热法，在镍泡沫（NF）上原位生长Mo掺杂FeCo-LDH纳米花，并锚定于Ti3C2TxMXene基底（Mo/FCL/MX@NF）。通过X射线光电子能谱（

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-10

• 氮掺杂碳修饰NiSe2 /FeSe2 异质结构复合碳纳米管构建高稳定SEI膜助力超长循环钠离子电池

  随着全球能源存储需求激增，锂资源短缺问题日益凸显。钠离子电池（NIBs）因钠资源丰富和成本低廉成为理想替代品，但其发展受限于Na+半径（1.02 Å）大于Li+（0.76 Å）引发的电极结构劣化问题。过渡金属硒化物（TMSe）虽具有高理论容量（如NiSe2495 mAh g−1、FeSe2501 mAh g−1），但导电性差和循环中SEI（固体电解质界面膜）破裂导致容量快速衰减。如何通过材料设计同时解决导电性与界面稳定性难题，成为突破NIBs技术瓶颈的关键。宁德师范学院的研究团队在《Journal of Colloid and Interface Science》发表研究，提出将异质结构工程与

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-10

• 多孔石墨化碳负载CoOOH高效活化过一硫酸盐降解挥发性有机物：自由基与非自由基协同机制

  随着工业化和城市化进程加速，挥发性有机物(VOCs)污染已成为全球性环境难题。其中，甲苯作为油漆、清洁剂等工业产品的常用溶剂，不仅造成大气污染，长期暴露还会导致神经损伤和肝肾疾病。传统处理技术如吸附法效率有限，催化氧化又面临催化剂易失活、pH适应性差等瓶颈。为此，一项发表在《Journal of Colloid and Interface Science》的研究提出创新解决方案——通过多孔石墨化碳(PGC)负载羟基氧化钴(CoOOH)纳米片，构建高效过一硫酸盐(PMS)活化体系，实现气相甲苯的持续高效降解。研究团队采用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)证实了CoOOH纳米片在PGC表面的

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-10

• 锰磷化物/磷酸铈异质结构中的电荷再分布工程增强氧还原反应并推动锌空气电池发展

  随着全球能源结构转型，锌空气电池(ZABs)因其理论能量密度高(1086 Wh kg−1)、环境友好等优势成为研究热点。然而，其阴极氧还原反应(ORR)存在动力学缓慢、过电位高等瓶颈问题，主要源于氧分子活化困难及中间产物吸附能垒过高。目前依赖铂族金属催化剂，但高昂成本和稳定性缺陷严重制约商业化应用。如何通过电子结构调控设计高效非贵金属催化剂，成为突破该领域技术壁垒的关键科学问题。针对这一挑战，广西科研团队在《Journal of Colloid and Interface Science》发表研究，创新性地构建了Mn5.64P3/CePO4异质结构催化剂。通过水热合成结合高温磷化技术，在介孔碳

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-10

• 钌掺杂钴铁双金属磷化物纳米花：电子结构调控实现高效碱性析氢反应

  随着全球能源结构转型，通过电解水制备高纯度绿氢成为替代化石燃料的重要途径。然而碱性条件下析氢反应(HER)的缓慢动力学导致能耗过高，制约其大规模应用。虽然铂(Pt)基催化剂性能优异，但其高昂成本和碱性环境不稳定性促使研究者寻求替代方案。过渡金属磷化物(TMPs)因其可调电子结构和较高本征活性成为研究热点，但现有材料仍面临活性位点不足、水分子解离能垒高等瓶颈。哈尔滨工业大学的研究团队在《Journal of Colloid and Interface Science》发表研究，通过创新性设计钌(Ru)掺杂的钴铁双金属磷化物纳米花结构催化剂，实现了碱性HER性能的突破性提升。研究采用电沉积技术构建

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-10

• 胶体石榴石纳米颗粒的非外延生长-解离机制：种子介导的甘醇热合成新策略

  在纳米材料领域，控制颗粒尺寸和形貌始终是核心挑战。传统种子介导合成法虽能降低成核能垒，却普遍导致异质外延生长，形成难以避免的核壳结构。这一现象在金属氧化物纳米颗粒（如石榴石型Ln3(Ga/Al)5O12）中尤为突出，严重制约了其在微型LED、纳米闪烁体等新兴应用中的性能。更棘手的是，当试图用离子半径较大的镧系元素（如Tb/Gd/Eu）替代YAG中的钇时，高成核势垒常引发杂质相生成。针对这一难题，研究人员开展了一项突破性研究。通过以未掺杂YAG纳米颗粒为种子，采用甘醇热法合成Ce掺杂的Ln3(Ga/Al)5O12纳米颗粒时，意外发现产物不仅完全分散，且绝大多数颗粒与种子物理分离，未见核壳特征。这

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-10

• 高结晶度氢键有机框架材料（HOF-DAT）作为锌金属负极保护层实现稳定水系锌离子电池

  研究背景与意义水系锌离子电池（AZIBs）因其安全性高、成本低廉和环境友好等优势，成为储能领域的研究热点。然而，锌负极面临两大难题：一是锌枝晶的不可控生长可能刺穿隔膜导致电池短路；二是界面副反应（如析氢反应和钝化产物生成）会降低库仑效率并缩短电池寿命。尽管通过电解质优化、隔膜改性等手段有所改善，但构建人工保护涂层因其能同时调控Zn2+传输和隔离电解质的特性，成为最具潜力的解决方案之一。氢键有机框架（Hydrogen-bonded organic frameworks, HOFs）是一类由氢键连接的多孔晶体材料，具有高结晶性、可调控的孔道结构和丰富的极性位点。然而，HOFs在AZIBs中作为负极

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-10

• 供体-受体-受体型共轭微孔聚合物的协同结构工程及其在光催化太阳能驱动产氢中的突破性应用

  随着全球能源结构向低碳化转型，光伏和风能技术的进步显著降低了清洁电力的成本。然而，燃料仍是能源消费的主导形式，而氢能因其零碳排放和高能量密度被视为21世纪最具潜力的替代能源载体。目前，光催化水分解制氢（PHE）因其环境友好性备受关注，但光催化剂效率不足和氧析出反应动力学缓慢仍是主要瓶颈。传统无机半导体光催化剂存在紫外光响应有限、能隙调节困难及电子-空穴复合快等问题。相比之下，有机共轭微孔聚合物（CMPs）因其可调控的电子结构、高比表面积和优异的稳定性成为研究热点，但其电荷分离效率仍有待提升。为解决上述问题，中国台湾的研究团队在《Journal of Colloid and Interface

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-10

• 钽掺杂重构钴磷化物电子结构实现高效稳定的全海水电解

  全球碳中和目标推动绿氢成为能源转型的关键载体，而利用取之不竭的海水直接电解制氢被视为最具前景的深脱碳路径。然而，海水中高浓度Cl−如同"隐形杀手"，不仅与氧析出反应(OER)竞争活性位点，更通过金属氯化物-氢氧化物转化机制（M + Cl−→MClads→MClx−→M(OH)x）腐蚀催化剂结构。传统钴磷化物(Co2P)催化剂在OER过程中会持续氧化为无定形磷酸盐，其表面CoOOH层在Co3+↔Co4+氧化还原循环中逐渐崩塌，导致活性断崖式下跌。如何"锁住"催化剂电子、构筑抗Cl−腐蚀的稳定界面，成为突破海水电解瓶颈的"命门"。针对这一挑战，中国研究人员在《Journal of Colloid

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-10

• 铈掺杂NH4 V4 O10 纳米片锚定碳布：高性能锌离子电池正极材料的突破

  随着全球对清洁能源需求的增长，锂离子电池（LIBs）因其高能量密度成为主流储能技术，但其易燃电解质和锂资源稀缺问题制约了可持续发展。相比之下，水性锌离子电池（AZIBs）凭借安全性高、成本低和环境友好等优势成为研究热点。然而，AZIBs的发展面临正极材料选择有限、Zn2+嵌入/脱嵌动力学缓慢以及结构坍塌等挑战。钒基材料（如NH4V4O10，NVO）虽具有开放框架结构和高理论容量，但层间NH4+的不可逆脱嵌和静电排斥效应导致循环性能恶化。针对上述问题，国内研究人员通过一步水热法设计了一种铈掺杂NVO纳米片锚定碳布（CeNVO@CC）的复合正极材料。该研究发表在《Journal of Colloi

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-10

• 可控合成苝二酰亚胺基纳米晶作为双功能光催化剂用于高效水分解

  在全球能源转型背景下，光催化水分解技术因其能将太阳能直接转化为氢能的独特优势备受关注。然而，该技术面临两大瓶颈：一是传统无机半导体（如TiO2、g-C3N4）带隙过宽，仅能利用不足5%的太阳光谱；二是产氧反应(POE)涉及四电子转移过程，动力学缓慢成为制约整体效率的关键。尽管苝二酰亚胺(PDI)类有机半导体因其π共轭结构和可调能级在POE方面表现突出，但受限于一维纳米结构导致的活性晶面暴露不足，始终未能实现产氢(PHE)/产氧(POE)双功能协同。针对这一挑战，中国科学院福建物质结构研究所的研究团队创新性地通过形貌调控策略，将钴-苝二酰亚胺(Co-PDI)金属有机框架从纳米棒转变为超薄纳米片，

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-10

• 机器学习驱动的锌离子混合电容器碳阴极材料储能性能预测研究

  随着全球对高功率储能设备需求的激增，锌离子混合电容器(ZIHCs)因其兼具锌电池的高能量密度（理论容量820 mAh g−1）和超级电容器(SCs)的快速充放特性，成为研究热点。然而，传统实验方法优化碳阴极材料需耗费大量资源，且难以系统解析多参数影响机制。水合锌离子([Zn(H2O)6]2+)直径达0.86 nm的特性，使得孔径设计面临"过大降低电荷密度、过小阻碍离子传输"的双重困境。上海某高校研究团队在《Journal of Colloid and Interface Science》发表研究，首次构建624组碳阴极数据集，涵盖孔结构（SSA、PV、Dap）、掺杂（N、O含量）、缺陷密度（I

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-10

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