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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。
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笔记线程
遵循 FAIR 数据原则的运营型聚光太阳能发电站数据 PAINT 数据库
运行数据的有限可用性减缓了聚光太阳能发电的发展。为解决这一问题，Phipps 等人开发了 PAINT，这是一个符合 FAIR 原则的开放获取数据库，整合了德国于利希一座电站多年的运行数据。
工业产能过剩可促进电力使用的季节性灵活性
Lyu 等人表明，长期被视为负担的工业产能过剩可以被重新利用。以中国铝行业为例，他们展示了过剩产能和材料储备能够提供季节性灵活性，从而降低能源成本。
观看催化过程漫步
电催化表面是动态的，但很少有方法能够将纳米级电流与大面积的结构相关联。干涉电光显微镜现在可以以50纳米和10毫秒的分辨率成像电化学电流，揭示了在MoS2上氢的产生从特定的晶体学方向开始并沿着这些方向传播。
作者更正：用于高效全钙钛矿叠层的稳定锡 - 铅钙钛矿墨水
理解阴离子交换膜零间隙 CO2 电解器中离子与水的相互关联传输
低温阴离子交换膜零间隙 CO2 电解槽的长期稳定性受限于盐析出和液泛，这两者阻碍了 CO2 的传输。在本篇观点文章中，作者探讨了离子与水传输过程之间的相互作用，强调需要采取策略同时调控两者，以延长电池运行时间。
将全球航运气候政策与全生命周期视角相协调
国际海事组织（IMO）净零排放框架通过价格机制与燃料标准的结合，推动采用低气候影响海洋燃料；然而，燃料选择取决于跨部门清洁能源的竞争。政策必须从全生命周期视角出发，避免将环境影响转移至燃料供应链，并应对更广泛的环境影响，包括土地利用和矿产资源枯竭。
全球航运政策下的船用燃料选择及相关全生命周期环境影响
航运业是一个难以脱碳的领域，正争夺能源资源，并需要有效的政策来减少排放。本研究表明，将燃料标准与税费相结合可加速低碳燃料（如氨）的采用，但也可能增加其他环境影响。
通过串联水热裂解与气相加氢将塑料废物在常压下转化为喷气燃料环烷烃
将塑料废物转化为航空燃料可支持航空业脱碳，但现有方法受限于高压要求和低效率。在此，作者提出了一种串联水热裂解与气相加氢策略，采用 Ru/Co-Al 氧化物催化剂，在低压条件下实现了有前景的反应速率和产率。
用于高效全钙钛矿叠层电池的稳定锡 - 铅钙钛矿墨水
窄带隙锡铅钙钛矿可提升太阳能电池效率，但因锡氧化而迅速降解。在此，作者引入质子捕获添加剂，使墨水稳定超过 300 天，实现了 24.06% 的单结效率和 29.56% 的认证叠层效率。
一种具有动态金属离子交联的薄而坚韧的聚合物电解质膜
聚苯并咪唑的动态铜离子交联可制得一种虽薄但机械性能优异的聚合物电解质膜。采用该膜的燃料电池可实现高峰值功率密度，并在高温下表现出良好的稳定性。
添加剂辅助液相介质退火缓解钙钛矿太阳能电池中的应力以提升稳定性
退火过程会在钙钛矿中引入应变，从而削弱太阳能电池的稳定性。Xiaofeng Gao 等人通过使用可熔融添加剂 1,4-丁烷磺酰胺来缓解应变并提升运行稳定性，解决了这一问题。
岛屿国家的弹性电力基础设施与能源转型
《自然·能源》与莱因·莱莫因研究所离网系统研究单元负责人保罗·贝尔托（Paul Bertheau）就化石燃料转型过程中岛国在电力与能源接入方面面临的挑战及提升韧性的途径进行了对话。
二氧化碳增强回收
阳离子污染长期以来阻碍了高活性铂合金催化剂在商用质子交换膜燃料电池中的部署。如今，一种二氧化碳辅助的回收方案使得能够在运行中的电池内部去除污染物，有望重新定义铂合金催化剂的实际应用前景。
保障美国电动汽车电池供应需要国内行动与国际采购相结合。
扩大国内生产并实施需求侧战略，可显著缓解美国电动汽车电池的原材料短缺，但这些努力仍不足以满足预计 2035 年的需求。为确保美国电池供应，美国必须支持涵盖国内供应链所有环节的投资，减少并转移电池材料需求，并继续保障国际供应。
近空间升华：一种用于高效钙钛矿硅叠层太阳能电池的通用沉积工艺
对钙钛矿太阳能电池的研究表明，扩大生产规模需要更快、更可靠的成膜方法。这项工作引入了一种简单的快速工艺，可制备高质量的大带隙薄膜，用于高效单结和叠层器件。
阴离子还原催化中心调控界面溶剂化结构以实现快充硅负极
界面溶剂化结构是硅负极实现稳定快充的关键。Qiao 及其同事表明，S 空位驱动的阴离子还原催化可调控这些结构，形成富含 LiF 的固体电解质界面层，从而实现超快充速和长循环寿命。
评估解决美国电动汽车电池供应链材料供需缺口策略
随着美国努力确保电动汽车电池材料的供应，Lu 等人指出，这将需要在国内供应链、需求侧策略以及持续的国际采购方面进行投资。
利用梯度介电层提高单结钙钛矿/硅叠层电池在反向偏压应力下的稳定性
钙钛矿/硅叠层太阳能电池在反向偏压下会发生退化。Wang 等人引入梯度介电层以平滑电场并降低隧穿效应及界面反应，从而提升了反向偏压耐受性。
氢的另一种可能
电子自旋在电催化中通常不被考虑，但它们可以在决定反应途径方面发挥至关重要的作用。新的研究表明，手性（扭曲）的铜可以在二氧化碳电还原过程中产生自旋偏振电荷载体，并抑制不需要的氢演化。
用于无封装钙钛矿太阳能电池的孔转移级联工程化给体聚合物，具有增强的耐湿性
湿度稳定性是钙钛矿太阳能电池面临的挑战。Min-Ho Lee 等人设计了一种具有深最高占据分子轨道的电子给体聚合物，从而增强了器件的耐湿性。
氧电极的平衡方法
尽管可逆固体氧化物电池在清洁能源转换方面展现出前景，但其性能与稳定性仍受限于氧电极。新研究展示了一种设计，通过促进氧离子与电子的平衡传输来加速氧交换过程。
感知到的社会与环境影响、公平感与情绪可预测欧洲的政策支持
能源政策的支持取决于公众对这些政策对社会和环境影响的看法、对影响公平性的认知，以及与政策相关的情绪。在制定和传播新政策时，应优先考虑这些方面。
欧洲各国知情能源政策支持的预测因素
新研究发现，在欧洲范围内，人们对能源政策的社会与环境影响及其分配公平性的感知，以及对该政策产生的情绪，与政策支持度密切相关。
打开隐藏的钠
铁基聚阴离子正极材料在大规模钠离子电池中极具前景，但受限于钠离子利用率不足。最新研究表明，通过在磷酸盐基正极中引入钒（V）掺杂来调控局域钠配位环境，可使额外的钠位点参与反应，从而实现近乎完全的钠离子利用率，进而提升能量密度与循环稳定性。
手性诱导自旋选择性作为控制电化学 CO2 还原产物选择性的机制
电催化 CO2 还原常受竞争性的析氢反应阻碍，从而降低目标产物的选择性。在此，作者表明螺旋手性铜电极可通过手性诱导自旋选择性效应产生自旋极化载流子，从而抑制析氢反应。
面向高能量磷酸盐正极的谐和钠配位工程
基于铁的多元酸阴极对于钠离子电池具有前景，但受到非活性钠位点和不可逆钠损失的限制。在这里，作者采用有针对性的V3+置换来调节Na+的配位环境，激活惰性位点，并稳定高电压氧化还原反应，以实现高性能的钠离子电池。
用于提升钙钛矿太阳能电池及模块反向偏压稳定性的分子模板自组装单层预组装
钙钛矿太阳能电池模块存在反向偏置不稳定性问题。为解决这一问题，Wang 等人利用氢键相互作用，以聚咔唑为模板促进自组装单层的组装。
基于 BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3−δ 的可逆固体氧化物电池复合空气电极
可逆固体氧化物电池可能受到氧电极处反应动力学的限制。本文作者表明，将 Gd0.3Ca2.7Co3.82Cu0.18O9−δ 催化剂与具有平衡氧离子和空穴导电性的 BaCe1−xZrxO3 基材料复合，可提升其性能。
全民净零电力系统的综合规划
新研究引入了一种全球高分辨率电力系统模型，表明到本世纪中叶，在确保公平获得体面生活标准的同时实现电力部门净零排放，在技术上可行且在经济上具有可持续性。
基于 N-杂环亚胺的耐氧电化学 CO2 分离，实现每电子超化学计量释放
电化学介导的二氧化碳捕获通常使用需要在与二氧化碳结合之前被还原的吸附剂，这个过程往往受到竞争性氧还原反应的阻碍。在这里，作者开发了在中性状态下捕获二氧化碳并在电氧化过程中以接近理论法拉第效率释放二氧化碳的杂环亚胺，从而避免了竞争反应。
推进隧道氧化层钝化接触技术
随着硅太阳能电池逼近其理论效率极限，进一步提升性能愈发困难。两项研究展示了主流隧穿氧化层钝化接触技术的进展：一项改进了标准设计中硼发射区和多晶硅部分，另一项则提出了一种替代电池架构，以克服主流方法的局限性。
用于描述固态电池自放电率的分析模型
内部自放电会损害固态电池的储存寿命。对电荷损失的物理化学分析表明，随时间推移的内部自放电不仅由固体隔膜的电子电导率决定，还取决于其电化学稳定性。该模型可为隔膜和电池设计提供指导。
用于高温聚合物电解质膜燃料电池的铜离子交联薄膜
高温聚合物电解质膜燃料电池倾向于使用相对较厚的膜来抵消H3PO4引起的降解，从而限制了其性能。在这里，作者们引入了一种动态金属离子交联策略来创建薄而坚固的膜，实现了有前途的功率密度和耐久性。
减轻铅毒性，推动钙钛矿太阳能电池更安全地商业化
钙钛矿光伏材料中铅的存在在商业化前需审慎评估。本综述由林及其同事撰写，讨论了缓解策略以及退役阶段的回收与可持续性影响。
使用干涉电光显微镜对纳米应变MoS2上的动态电催化过程进行成像
理解氢析出电催化剂中的动态异质性至关重要，但由于时空分辨率有限，这很困难。本文作者使用干涉电光显微镜，实现了对MoS2上氢析出活性的纳米级-毫秒级成像。
量化固态电池的自放电率
内部自放电限制了固态电池的发展，因为化学势差会驱动离子和电子穿过隔膜，导致存储过程中电荷损失。在此，Janek 和 Alt 提出了一种分析模型，揭示了固态隔膜中微小的电子泄漏如何引发可逆的自放电现象，并为隔膜及电池设计提供了指导。
中东战争为欧洲提供了再次摆脱化石燃料依赖的契机。
可扩展的、基于生物高分子的微环境，用于电化学CO2转化为多碳产品，电流密度超过2 A cm−2
电化学将二氧化碳还原为多碳产物受到高电流密度下微环境调控困难的制约。本文作者表明，在电催化剂上涂覆生物聚合物可改善局部反应条件，从而实现高法拉第效率，并挑战了此类系统必须使用疏水材料的传统假设。
通过非水电解质中受控胺的规格化实现反应性二氧化碳捕获
二氧化碳的捕获和电化学转化的集成是一种新兴的二氧化碳增值利用策略。在这里，作者们证明了，在非质子介质中改变二氧化碳-胺的物种组成，可以提高二氧化碳的吸收量，抑制氢的产生，并且在一氧化碳的生产中实现了有前途的法拉第效率，包括使用烟气作为原料。
难民电网接入与电力供应
萨拉·罗森伯格 - 扬森是斯德哥尔摩环境研究所的高级研究员，她在该机构开展关于人道主义系统和难民营中可持续能源与气候领域的联合国机构政策及私营部门实践的研究。她接受《自然·能源》杂志采访，探讨被迫流离失所情境下的难民电网与电力接入问题。
为何欧洲太阳能部署必须考虑太阳能反弹效应
当家庭安装屋顶太阳能光伏系统时，由于将太阳能视为“免费”能源，往往会增加用电量，这种现象被称为“太阳能反弹效应”。能源情景分析应反映由此产生的额外需求，而相关政策则应鼓励在日照充足时段用电，以限制系统成本并避免不合理的成本转嫁。
基于历史国家经验的全球风能和太阳能增长概率预测
PROLONG 是一个基于数据的技术增长概率模型，其预测显示风能和太阳能的扩张与 2°C 温控路径一致，且速度快于当前政策情景下的预期。实现 1.5°C 温控路径的概率低于第 95 百分位，达成该目标需要付出巨大努力。