大气中的二氧化碳浓度日益增加，导致温室效应加剧和全球变暖。将二氧化碳有效地转化为附加值高的化学品是全球科学家对碳中和循环的研究热点。其中，利用清洁电能将二氧化碳进行电化学还原（CO2RR）具有条件温和、清洁等优点，是将CO2还原为有用的化学品的一种有前途的策略。共价有机框架（COF）具有明确的结构、比表面积大、强的CO2吸附富集能力、热稳定性好等优点，是一类潜在的电催化剂材料。但是，由于大多数COF存在低的导电性使得其在CO2RR中表现为有限的电流密度和较低的能量转换效率。因此，构筑具有高效电子转移能力的功能化导电…
由于电子鼻（electronic noses）/人工嗅觉（artificial olfaction）在模拟人类嗅觉器官精确识别气体种类和浓度方面的潜力，自开展研发以来一直受到科学界和工业界的广泛关注。目前在环境监测、疾病诊断、公共安全、机器人、农业生产和食品工程领域具有广阔的应用前景。然而，与日臻成熟的人工视觉（光的波长与亮度的空间分布）、人工听觉（音高、音量和音色）、人工触觉（应力、应变等）不同，电子鼻/人工嗅觉由于待测气体通常具有所含气体种类复杂且浓度差异大、传感器输出信号（电阻/流或频率等）差别小等限制，在准…
锂离子电池被广泛应用在我们日常生活领域。随着便携电子设备以及电动汽车等新兴电子产品对高容量储能装置的迫切需求，传统锂离子电池已经远不能满足我们对能量存储的需求。锂硫电池由于高的理论比容量和能量密度，以及硫的低成本和环境友好等优势被视为最有应用前景的高容量存储体系之一。然而，锂硫电池的商业化应用仍存在一些技术挑战，如硫和固态放电产物的绝缘性，可溶性多硫化物的穿梭效应以及充放电期间硫体积大的变化等。这些问题通常导致硫的利用率低、循环寿命差、甚至一系列安全问题。如何在大幅提高锂硫电池能量密度的同时增加其稳定性，已成为当前…
柔性储能器件在未来的能源、医疗、国防等领域具有重大的市场需求。金属空气电池因其高能量密度，有望解决目前柔性电子器件能量密度低的难题。然而，空气电池的发展一直受限于氧电极的氧气还原/氧气析出反应催化剂。 近来，中科院福建物构所王要兵教授、美国凯斯西储大学戴黎明教授通过静电纺丝聚酰亚胺纳米纤维膜并高温热解，开发了一种可直接用作金属空气电池氧电极的自支撑碳纳米纤维膜。该材料中掺杂的杂原子氮/氧元素、三维纳米多孔结构在使电极具有丰富的催化活性位点的同时，也保证了传质的顺利进行，赋予其优异的氧气还原和氧气析出催化性能。组装的…