Nature | Energy 中文 关注 Nature Energy是一个在线期刊，对能源的所有方面感兴趣，从能源的生成和存储到其分配和管理，不同参与者的需求和需求，以及能源技术和政策对不同社会的影响。该期刊特别关注那些推进我们知识并为下一代技术和解决方案发展提供信息的研究。Nature Energy刊登了来自自然科学、行为科学和社会科学的研究。 Nature Energy nature.com RSS nature.com Nature | Energy 中文 RSS thenote.app
从吉瓦到欧盟太阳能和风能的关键矿物需求 清洁能源系统依赖大量矿物。在此，研究人员表明，实现欧盟太阳能和风能目标将导致对铜、锌、硅和稀土元素的高需求，尤其是当海上风电仍居核心地位时。 From gigawatts to critical mineral demands for EU solar and wind nature.com +1
基于氢氧根交换膜直接空气捕获 CO2 的 Ni(OH)2 对称电池单元 电化学碳捕集有望实现低能耗直接空气捕集（DAC），但其示范通常局限于小型设备和短寿命。本文作者报告了一个25平方厘米的对称氢氧化镍DAC电池，以低能耗运行了5000小时，并展示了其可扩展至9×300平方厘米的堆栈。 A Ni(OH)2 symmetric battery cell for hydroxide exchange membrane-based direct air capture of CO2 nature.com +1
面向欧洲绿氢扩散的空间知情需求侧政策 如果欧盟绿色氢能政策考虑到空间溢出效应，其有效性将得到提升。这些溢出效应是扩散的主要驱动力，而基于空间信息的需求侧政策可将成本效益提高高达 41%。 Spatially informed demand-side policies for green hydrogen diffusion in Europe nature.com +1
空间导向政策可加速绿氢需求 实际实现的绿氢需求滞后于政策目标，但通过纳入空间溢出效应可加速其实现，空间溢出效应指需求侧的相互依赖性，即一个用户的采用会促使附近用户进一步采用。修订欧盟绿氢政策，包括氢谷和欧洲氢能银行拍卖，以更充分地考虑这些特定区位的需求侧模式，可提升其有效性。 Spatially informed policies can accelerate green hydrogen demand nature.com +1
考虑区域地理与政治特征下的氢气管网成本探索 氢气管道有望成为未来能源系统的重要组成部分，但当前的成本估算往往忽略了区域差异。本研究提出了一种更为现实的方法，综合考虑地理、基础设施和融资因素，以提升氢气运输成本评估的准确性。 Exploring hydrogen pipeline costs by considering regional geographical and political characteristics nature.com +1
统一蒸馏与电解系统 海水是制氢的有吸引力的原料，可克服人们对淡水供应的担忧；然而，海水电解仍面临挑战。如今，一种耦合碱性水电解与真空蒸馏的统一工艺通过利用废热处理海水，克服了这些挑战，实现了 250 kW 规模的高效氢与淡水共生产。 A unified distillation and electrolysis system nature.com +1
一套用于从海水中联产氢和淡水的 250 千瓦系统 鉴于其丰富性，海水是制氢的有吸引力的原料，但直接电解受到副反应和腐蚀的阻碍。在此，作者将碱性电解与低温脱盐相结合，利用废电解槽热量将海水蒸馏为淡水进料，从而实现稳定、可扩展的性能。 A 250-kilowatt system for co-production of hydrogen and fresh water from seawater nature.com +1
熨平褶皱 超宽禁带钙钛矿是实现全钙钛矿三结太阳能电池的关键，但其高溴含量会导致表面褶皱和卤素无序，从而限制器件性能。一种表面重构与卤素均质化策略现已实现全钙钛矿三结器件的认证效率达到 29.3%。 Ironing out the wrinkles nature.com +1
固体中的隐蔽泄漏 固态电解质长期以来被视为能够阻断电子传导同时实现快速锂离子传输的材料。两项最新研究表明，残留的电子电导率可在开路条件下驱动固态电池的自放电，尤其在薄型实用电池中表现显著，并确定了确保长货架寿命所需的限制条件。 A hidden leak in solids nature.com +1
一体化光伏需要设计创新与跨部门协作 Integrated photovoltaics need design innovation and cross-sector collaboration nature.com +1
2.0 eV 带隙钙钛矿的结晶控制：用于全钙钛矿三结太阳能电池 超宽禁带钙钛矿在结晶过程中存在不均匀性。Zhang 等人通过溶剂与添加剂工程平滑了 2.0 eV 禁带宽度钙钛矿的结晶过程，实现了全钙钛矿叠层太阳能电池 30.1% 的效率。 Crystallization control of 2.0-eV bandgap perovskites for all-perovskite triple-junction solar cells nature.com +1
锂 - 二氯化硫电池 可充电锂-硫电池具有高能量密度，但受限于低电压、缓慢的动力学和多硫化物穿梭效应。在此，作者报道了一种氯介导的锂||二硫化二氯化学，实现了可逆的三电子硫氧化还原反应，提高了电压和容量。 Lithium–disulfur dichloride batteries nature.com +1
卤素辅助的硫氧化 锂硫电池长期以来受限于较低的运行电压和较短的寿命，相较于传统锂离子电池技术。如今，系统级工程实现了硫向二氯化二硫的转化，进入 S+1 氧化态，从而提供更高的电压和更优的循环稳定性。 Halogen-assisted sulfur oxidation nature.com +1
一种基于热驱动的弹性热力学冷却途径 演示了一种热驱动弹热制冷系统，其中两种形状记忆合金发挥互补作用：一种将热能转化为机械功，另一种将该机械功转化为制冷效应。该方法为利用丰富的低品位热源实现低能耗固态制冷提供了一条途径。 A heat-driven route to elastocaloric cooling nature.com +1
应用因果机器学习评估和改进清洁能源政策设计 有效的清洁技术（cleantech）政策，如补贴和碳定价，需要理解干预措施如何塑造环境和社会经济结果。为支持以目标为导向、基于证据的政策设计，我们探讨了因果机器学习如何比较替代政策情景，并揭示清洁技术政策在何处、以何种方式以及对哪些人群有效。 Applying causal machine learning to assess and improve cleantech policy design nature.com +1
准弹道离子输运增强蒸发驱动发电 蒸发驱动发电可利用大气中丰富的热能，但受限于能量收集材料中的离子散射。机器学习现已赋能垂直微棒发电机的设计，实现准无碰撞离子输运，从而提升功率密度与功率转换效率。 Quasi-ballistic ion transport boosts evaporation-driven electricity generation nature.com +1
二氧化碳反应性捕集的工业化 反应式二氧化碳捕获集捕获与转化于一体，绕过了再生过程，并可能简化上下游工艺集成，但其部署就绪性尚不明确。在本篇视角文章中，作者认为，如果能解决稳定性和规模化障碍，反应式二氧化碳捕获在目前的选择性和电压水平下即可实现工业化应用。 Industrializing reactive capture of CO2 nature.com +1
利用形状记忆薄膜实现的热驱动弹性热力学制冷 形状记忆合金薄膜中的弹性热冷却效率高，但受限于电驱动致动器。本文展示了一种由热驱动的系统，实现了高达 12.9 K（器件级别为 4.0 K）的温跨，表明废热可用于最小化电力消耗的冷却。 Heat-driven elastocaloric cooling with shape memory films nature.com +1
量化电池单体间不一致性对电动汽车电池衰减与利用率的影响 电芯间不一致性是阻碍电动汽车电池实现满性能的关键障碍。研究人员利用大规模真实车队数据量化了其影响，并表明电池健康度、电池包寿命、功率能力和可用能量均存在显著损失。 Quantifying the impact of cell-to-cell inconsistency on electric vehicle battery degradation and utilization nature.com +1
铁介导的可逆晶格氧氧化还原实现稳定的200 Wh kg−1钠离子电池 晶格氧氧化还原可提高层状氧化物正极的能量密度，但可逆性差会导致结构降解和容量衰减。在此，作者利用铁作为体相氧化还原介体，以增强氧氧化还原的可逆性，并稳定高能量钠离子电池。 Iron-mediated reversible lattice-oxygen redox enables stable 200 Wh kg−1 sodium-ion batteries nature.com +1
室内光伏器件性能与稳定性测量的最佳实践 室内光伏面临的主要挑战是缺乏统一的测试协议、标准以及共享的性能基准。本共识声明概述了测试和报告器件性能、功率、效率及稳定性的推荐做法。 Best practices for measuring the performance and stability of indoor photovoltaic devices nature.com +1
面向高效钙钛矿/CIGS 叠层太阳能电池的界面工程 钙钛矿/铜铟镓硒（CIGS）叠层太阳能电池的效率受到界面挑战的限制。现在，一种双界面工程策略能够实现钙钛矿在纹理化CIGS底电池表面上的共形覆盖，同时提高电子和空穴传输界面的载流子提取效率。该策略实现了功率转换效率超过30%且稳定性良好的单片式钙钛矿/CIGS叠层电池。 Interface engineering towards high-efficiency perovskite/CIGS tandem solar cells nature.com +1
无扩散机制在电池颗粒中产生类扩散电化学行为 锂离子电池活性颗粒在低频下的过电位长期以来被归因于固相扩散。现证明，电解液在电池团聚颗粒中的渗透使内部表面具有电化学活性，但其构型为传输线模型。这种获取电池容量的机制产生了类扩散的电化学行为，即使并未涉及扩散过程。 Diffusionless mechanisms produce diffusion-like electrochemistry in battery particles nature.com +1
固态电解质的电子电导率会导致全固态电池发生物理自放电 物理自放电严重限制了全固态电池（ASSBs）的寿命。Wang 等人表明，固态电解质不可忽视的电子电导率会导致全固态电池中显著的物理自放电。 Electronic conductivity of solid electrolytes causes physical self-discharge in all-solid-state batteries nature.com +1
经济政策与行为政策的耦合对电动汽车在个体与系统层面的采纳具有差异化影响 政策组合被广泛用于加速低碳转型，但其对不同层面的影响尚不明确。本研究显示，碳税与信息干预措施在促进个人电动汽车采用方面具有叠加效应，但在系统层面的电动汽车普及率及政策支持方面则产生分化影响。 Economic and behavioural policy coupling has divergent effects on electric vehicle adoption at individual and system scales nature.com +1
更正：多功能钛氧氮复合重组层实现的高性能钙钛矿/硅叠层太阳能电池 Author Correction: High-performance perovskite/silicon tandem solar cells enabled by multifunctional titanium oxynitride recombination layers nature.com +1
提高界面介导的载流子输送以实现高效的钙钛矿/铜铟镓硒（Cu(In,Ga)Se2）串联太阳能电池 钙钛矿/铜铟镓硒（Cu(In,Ga)Se2）叠层太阳能电池的性能受到层间界面光学和电子损失的限制。通过优化这两个界面，Zeng、Wang、Tang等人实现了30.57%的认证效率和提高了设备稳定性。 Improving interface-mediated carrier transport for efficient perovskite/Cu(In,Ga)Se2 tandem solar cells nature.com +1
协调电动汽车充电模式与能源系统规划显示，欧洲各地的节能效益存在差异 将充电基础设施成本纳入欧洲能源系统模型显示，单向智能充电可带来高达 4.5% 的年度系统成本节约，而双向充电技术在太阳能主导的系统中能产生可观的市场收益。因此，充电基础设施的目标应充分考虑各国能源系统的差异。 Coordinating EV charging modes and energy system planning reveals uneven savings across Europe nature.com +1
电池颗粒中非扩散机制引起的类扩散过电位 锂离子电池电极中的低频电化学响应通常被解释为固态锂离子扩散的特征。本文作者表明，多孔正极颗粒中的电解液渗透可产生类似的类扩散行为，且该行为与体相扩散无关。 Diffusion-like overpotentials from non-diffusion mechanisms in battery particles nature.com +1
从外卖到起飞 将塑料废物转化为航空煤油有助于航空业脱碳，但升级回收路线通常需要高压和长反应时间。最新研究表明，基于氧化物载体上原子级分散的 Ru 原子的催化剂可在温和条件下快速将塑料废物转化为航空煤油组分。 From takeout to takeoff nature.com +1
垂直微棒中准弹道离子传输实现高效蒸发驱动发电 蒸发驱动发电器常受限于非定向流体流动，从而降低其效率。在机器学习的指导下，Wu 等人开发了一种垂直微杆发电器，该装置改善了离子传输，从而提高了效率和功率密度。 Quasi-ballistic ion transport in a vertical microrod enabling efficient evaporation-driven power generation nature.com +1
多功能钛氧氮复合重组层赋能的高性能钙钛矿/硅叠层太阳能电池 互连复合层是推进钙钛矿/硅叠层太阳能电池的关键。Cao 等人表明，钛氧氮化物满足了复合层的要求，提升了叠层太阳能电池和模块的效率与稳定性。 High-performance perovskite/silicon tandem solar cells enabled by multifunctional titanium oxynitride recombination layers nature.com +1
Aurivillius 型 ((Na0.5Bi0.5)n–1TinO3n)(Bi2O2) 相中的低温氧离子传导 固氧化物离子导体对于高温电化学技术至关重要，然而很少有材料能在较低温度下保持足够的离子迁移率，而在低温下材料降解程度降低，且可用于辅助组件的材料范围更广。在此，作者引入了 Aurivillius 型薄膜导体，其形成周期性快速离子通道，并在 350 °C 下实现了有前景的电导率。 Low-temperature oxide-ion conduction in Aurivillius-type ((Na0.5Bi0.5)n–1TinO3n)(Bi2O2) phases nature.com +1
迈向技术智能的绿色产业政策 随着各国政府制定绿色产业政策，识别未来具有竞争力的能源技术日益重要。通过评估技术特征，政策制定者可以战略性地选择那些既能实现全球成本竞争力又能带来国内经济回报的获胜技术。 Towards technology-smart green industrial policy nature.com +1
汽车电池回收的挑战与趋势 电动汽车的快速增长正导致退役电池数量激增。本综述评估了当前的回收方法，分析其对新兴电池化学体系的适用性，并探讨了构建循环电池产业所面临的实际规模化挑战。 Challenges and trends in automotive battery recycling nature.com +1
通过力学构建化学稳定性 堆叠压力强烈影响锂离子电池的降解路径，但其最佳值仍知之甚少。如今，一种高精度堆叠压力控制与膨胀仪系统揭示了一个最佳压力窗口，该窗口可抑制关键降解路径并将电池寿命延长一倍。 Building chemical stability with mechanics nature.com +1
气候变化重塑了风能和太阳能系统的资源充足性风险与最优可再生能源选址 脱碳电网可能面临日益严峻的资源充足性风险，因为天气驱动的可再生能源波动性与气候变化共同影响供需。高分辨率模型表明，这些风险源于多日电力短缺和系统设计，但可通过因地制宜、基于气候信息的选址与输电规划加以缓解。 Climate change reshapes resource adequacy risks and optimal renewable energy siting in wind and solar energy systems nature.com +1
欧洲充电基础设施与能源系统的协同规划，以实现最优的 V1G 与 V2G 部署 欧洲充电基础设施目标依赖统一基准，却忽视了智能充电（V1G）和 V2G 带来的灵活性。系统模型表明，V1G 能带来最大的成本与基础设施节约，而 V2G 虽节约幅度较小，却可提供可观的平衡收益，尤其在以光伏为主且电网受限的系统中。 Coordinated planning of European charging infrastructure and energy system for optimal V1G and V2G deployment nature.com +1
利用甲脒乙酸实现可控固态结晶，用于全真空沉积钙钛矿太阳能电池 真空处理钙钛矿太阳能电池展现出巨大潜力，但其效率仍受限制。Xu 等人利用甲脒乙酸促进钙钛矿结晶，实现了 25.5% 的功率转换效率和 1,000 小时的工作稳定性。 Controlled solid-state crystallization with formamidinium acetate for fully vacuum-deposited perovskite solar cells nature.com +1
更正：用于高温聚合物电解质膜燃料电池的具有 Cu 离子交联的薄膜 Author Correction: Thin membranes with Cu-ion crosslinking for high temperature polymer electrolyte membrane fuel cells nature.com +1
配体限域锌浆料实现持久型流动储能 锌基电池可以提供长时间的能量储存，但传统的锌电极在循环过程中会退化。现在，开发了一种流动锌浆电池，锌纳米颗粒分散在导电网络中，并添加了一种稳定浆料的配体。该浆料表现出可逆的Zn/Zn2+转换，并实现了电池的耐久运行。 Ligand-confined zinc slurries enable durable flow-based energy storage nature.com +1
早期阶段局域化学调控实现宽禁带 Cu2ZnSnS4 太阳能电池开路电压 847 mV Cu2ZnSnS4中的元素扩散会引起次级相和缺陷的产生，从而限制了相关太阳能电池的开路电压。王等人引入了两阶段铜掺入的方法来抑制铜的扩散，从而使太阳能电池的效率达到12.4%，开路电压达到874毫伏。 Early-stage local chemistry regulation enabling open-circuit voltage of 847 mV in wide-bandgap Cu2ZnSnS4 solar cells nature.com +1
管理欧盟电动汽车进口关税的影响 欧盟对电池电动汽车的进口关税可能不会显著阻碍整体电气化进程，但可能会显著降低脆弱市场的采用率。这些发现凸显了广泛贸易干预措施的不均衡影响，并强调了实施配套政策以支持具有韧性和包容性的转型的重要性。 Managing the impacts of EU electric vehicle import tariffs nature.com +1
欧盟关税对中国电动汽车在欧洲各市场的影响分布 欧盟已对中国进口的电动汽车（EV）征收关税。最新研究探讨了这些关税可能导致成本上升，并重塑欧盟范围内电动汽车的普及格局。 Distributional impacts of EU tariffs on Chinese electric vehicles across European markets nature.com +1
家庭协调有助于太阳能的普及 包含整个家庭的协调与积极审议有助于促进太阳能的采用。针对能源采用的干预措施，若设计为支持集体决策而非仅聚焦于家庭中的单个成员，则更可能取得成效。 Household coordination can aid solar adoption nature.com +1
家庭动态是理解住宅太阳能采用率的一个缺失环节 家庭层面的协调能力是住宅太阳能采纳的基础。步调一致的家庭拥有共同目标，积极协商并集体行动以实现采纳；而对立的家庭则目标不一致，面临协调障碍，因而未能采纳。 Family dynamics are a missing piece in understanding residential solar adoption nature.com +1
稳定且活性的外延铂氧还原电催化剂的临界表面应变区域 在外延过渡金属薄膜中调控表面应变可增强电催化活性，但由于不可逆的应变弛豫，维持长期性能具有挑战性。本文作者确定了外延 Pt/Ir 薄膜中依赖于厚度的临界应变，该应变可优化氧还原反应的稳定性与活性。 Critical surface strain regime for stable and active epitaxial platinum oxygen reduction electrocatalysts nature.com +1
锂离子电池中堆叠压力、机械膨胀与降解路径之间的相互作用 虽然锂离子电池中的电化学降解已得到充分研究，但堆叠压力在长期循环中的作用仍不明确。在此，研究人员利用高精度压力控制膨胀仪优化堆叠压力，并探究其如何延长电池寿命。 The interplay between stack pressure, mechanical expansion and degradation pathways in lithium-ion batteries nature.com +1
