富锂锰基层状氧化物因其低成本和高可逆容量，被认为是最具潜力的下一代锂离子电池正极材料。然而其电化学性能对初始活化条件高度敏感，受电压、温度、电流密度及活化圈数等多因素耦合影响。为实现活化制度的高效优化，本工作构建了基于机器学习的活化参数优化框架。通过整合实验与文献数据建立多特征数据集，并以CatBoost模型为核心构建容量保持率预测体系，实现了对不同活化条件下电池循环性能的高精度预测。进一步结合贝叶斯优化，在高维参数空间中实现多参数协同寻优，所得最优活化条件下模型预测结果与实验结果的容量保持率误差低于1%。本工作实现了富锂正极电化学活化工艺的智能优化，为复杂电化学体系的多参数定量调控与高性能正极材料设计提供了新的思路与可行路径。

纯数据驱动的机器学习能够快速挖掘复杂材料数据隐含的科学规律。然而，“成分-结构-工艺-性能”组成的复杂材料构效关系使得机器学习难以准确剖析其内在／外在因素的作用机理，这导致模型精度、建模复杂程度及其可解释性面临严峻挑战。因此，本工作提出了一种材料领域知识嵌入的分而治之机器学习建模策略，旨在依据领域知识将复杂材料问题进行有效拆解并利用领域知识嵌入的机器学习对拆解后子问题进行针对性的自适应建模，以精准且具有一定可解释性的方式挖掘其内部隐藏作用机理。同时，利用变分推断验证该策略的科学性与有效性。进一步，总结了在材料科学领域中依据不同领域知识进行“分而治之”机器学习建模的应用示例。最后，展望了该策略未来所面临的挑战及对策。

无机电子化合物是一类电子被局域在阳离子晶格骨架中的特殊材料，在电极材料、电子发射、催化等领域的应用前景广阔。近年来，发现和设计新型电子化合物成为研究热点之一。然而，当前主流方法均采用“直接”策略，难以有效识别和发现结构复杂的电子化合物前驱体。本工作提出了一种新颖的“间接”策略——不是直接得到电子化合物而是以其前驱体为导向的筛选策略。首次基于美国矿物学家晶体结构数据库（AMCSD），设计了一个结合拓扑模式识别与第一性原理计算的多阶段筛选流程。该流程的核心是定义了一种基于化学局部配位环境的拓扑描述符，用以精准捕捉潜在的电子化合物前驱体结构。基于对AMCSD数据库中20 488个矿物晶体结构的系统性筛选，确定了18个有高潜力的候选材料。从这些材料中不仅识别了已被实验报道的方钠石和磷灰石型电子化合物（验证了本方法的有效性），而且还发现了7种全新未见报道的结构原型。本工作不仅展示了“间接”策略在筛选和发现新型电子化合物上的有效性，同时也证实了矿物数据库是未被充分开发的电子化合物材料宝库，所建立的模式筛选方法也为系统性发掘其他新型功能材料提供了普适性参考方案。

碳化硅（SiC）外延层掺杂浓度直接决定功率器件性能，现有调控依赖人工经验与离线测试，存在成本高、滞后性强的问题。为此，提出一种多尺度特征增强时序Transformer（Multi-scale Feature-enhanced Temporal Transformer Network, MFT-Net）模型，整合多尺度卷积、压缩和激励（SE）模块、Transformer及门控循环单元（GRU）模块，构建“当炉-下炉”双场景浓度预测体系。多尺度卷积捕捉毫秒至小时级参数动态，SE强化核心特征，Transformer建模全参数耦合，GRU传递跨炉状态。基于1200炉数据实验表明，模型当炉预测相对误差低至1.35%、决定系数R²达0.89，下炉预测相对误差为1.66%，R²达到0.87，显著优于传统模型。经统计，该模型预计可降低离线测试成本约30%、提升工艺稳定性约15%，为SiC外延智能化提供支撑。

Sm-Co基稀土永磁合金在高温用永磁材料领域具有不可替代的重要地位。然而，目前对Sm-Co基永磁合金的成分设计仍以实验试错法为主，使得新型合金的研究开发效率较低。本文系统综述了数据驱动研究范式在Sm-Co基稀土永磁合金高性能化设计研究中的关键进展，阐述了如热力学计算、第一性原理计算等传统计算材料学方法在Sm-Co基合金物相分析和磁性能预测方面的进展，重点介绍和讨论了基于机器学习方法的Sm-Co基永磁合金成分高通量设计与多目标性能协同优化的新进展。最后展望了多尺度计算模拟、物理可解释机器学习、逆向设计闭环系统等融合人工智能的研究新范式推动本领域数字化高效研究的发展趋势。

硫系相变材料（Phase Change Materials, PCMs）因其独特的电学和光学特性而被广泛研究。PCMs已被成功应用于各类光盘，并在数据存储领域取得显著进展，例如相变随机存取存储器（Phase Change Random Access Memory, PCRAM）。此外，PCMs在光子学领域展现出良好的应用前景，可用于调控光的传播与相互作用；同时也适用于模拟人脑功能的神经拟态计算系统。本综述全面总结了大数据分析与机器学习方法辅助下的PCMs相关研究：高通量计算与机器学习模型可以实现最优掺杂剂筛选与相变材料性能预测；机器学习势函数可以深化对相变材料的相变动力学及热力学特性的理解；在PCRAM器件级模拟与设计中，机器学习在存储器优化及PCMs神经拟态计算潜力挖掘方面发挥了关键作用。最后，总结了PCMs的未来研究方向与当前面临的挑战。

晶体材料的逆向设计一直是材料科学面临的重大挑战，近年来生成式人工智能技术的发展为解决这一难题带来了新的契机。本文围绕晶体表示方法与生成模型架构两大核心问题，系统综述了该领域的最新研究进展。在晶体表示方法方面，重点评述了文本符号化表示、几何图周期性编码以及像素的实验成像与计算像素化等方法，深入分析了这些方法在可逆性、不变性和对称性编码等关键技术特性上的优劣。在生成模型架构方面，按照技术演进路线，详细介绍了基于潜空间的变分自编码器和生成对抗网络、扩散或流匹配的联合生成模型，以及Transformer自回归模型的工作原理与应用现状。最后，针对当前面临的表示方法优化、缺陷材料建模和评估标准统一等关键科学问题，本文展望了面向工业应用的未来发展方向，旨在为晶体材料智能设计提供系统性的理论参考。

晶体材料的物理化学性质根本上取决于其三维空间中原子周期性排列所形成的晶体结构。晶体结构的高效预测与合理设计是新材料研发的关键环节，传统基于密度泛函理论（DFT）的高通量筛选和全局优化方法虽在简单体系中表现突出，但计算开销随原子数增加呈指数增长、对复杂多组分体系适应性差。近年来，人工智能的发展为晶体结构研究提供了新思路，其中，生成式模型（generative models）通过学习晶体数据库中结构与成分的分布规律，可在条件约束下高效探索庞大的化学空间，生成具备目标性能的候选结构。该类模型兼具低推理成本与强泛化能力，为突破传统方法瓶颈提供了关键路径。本文综述生成式模型在晶体结构研究中的最新进展，涵盖生成任务定义、结构表示方法、主要数据集、模型演进及典型应用，并展望其在材料智能设计和理论计算-实验验证闭环系统方面的未来发展方向。

近年来，锂金属负极因有望提升电池的能量密度而重获关注。然而，由于锂枝晶生长引起的严重安全问题和循环不稳定性，极大地阻碍了其实际应用。在此提出一种受电镀启发的双添加剂协同策略，利用N,N'-二乙基硫脲（DTHU）和十二烷基三甲基铵阳离子（DTA⁺）调控Li⁺的溶剂化鞘层和沉积行为。结果显示，DTA⁺可以吸附在电极表面的凸起处以抑制尖端效应，而DTHU可被吸引至凹陷处以加速Li⁺沉积。该策略成功避免了因尖端效应或单一添加剂在高电流密度下引起的枝晶生长，促进了Li⁺的均匀沉积，并诱导形成了富LiF的固态电解质界面（SEI）。使用上述双添加剂的Li || Li对称电池表现出超过1500 h的长循环寿命，并在1.0 mA·cm^-2电流密度、容量为2.0 mA·h·cm^-2时保持小于80 mV的低过电位。此外，组装的Li || Li₄Ti₅O₁2全电池在1.0 C条件下可稳定循环500次。这一策略有望促进高性能锂金属电池的发展。

NASICON 型固体电解质因其卓越的离子导电性能，在能源存储领域展现出广阔的应用前景。为了提升以Na₃Zr₂Si₂PO₁₂为基础组分的NASICON型固体电解质的离子导电性能，一种常见的策略是通过掺杂低价态阳离子来取代Zr⁴⁺，从而增加固体电解质中的Na⁺离子浓度，最终实现离子电导率的提升。本工作制备了一系列掺杂Mg²⁺的Na_3+2xMg_xZr_2-xSi₂PO₁2 （NMZSPx，0 ≤ x ≤ 0.20）固体电解质陶瓷样品，旨在深入探究Mg²⁺掺杂对离子电导率提升的作用机理。实验结果表明，随着Mg²⁺掺杂量的增加，NMZSPx的离子电导率先升后降，x = 0.12时达到最大值，其在25 ℃的离子电导率为1.54 × 10^-3 S·cm^-1，相较于未掺杂样品提升了3.13倍。为了揭示Mg²⁺掺杂对固体电解质结构的影响，进行了X射线衍射、固态核磁共振以及扫描电子显微镜的元素分布检测实验。结果显示，大部分Mg²⁺并没有如预想般取代Zr⁴⁺，而是在晶界处形成了含Mg的磷酸盐杂相，只有极少量Mg²⁺进入NASICON主相中。尽管如此，含Mg磷酸盐杂相的生成却间接地提高了NASICON中Na⁺的含量，但这并非离子导电性能提升的主要原因。SEM结果显示，适量掺杂Mg²⁺可以显著降低陶瓷样品的孔隙率、增强晶界连接性并降低晶界阻抗；而过量掺杂Mg²⁺会导致杂相及孔隙增多，从而阻碍载流子传输。Mg²⁺掺杂对NMZSPx陶瓷样品孔隙率的改变才是改变离子电导率的主要原因。

富锂锰基正极材料因其高放电比容量和宽电压窗口，成为下一代锂离子电池正极材料的重要选择。但其严重的晶界副反应和晶格氧的不可逆析出会引发颗粒破碎、微裂纹与产气，导致材料电化学性能衰减严重。颗粒单晶化因消除了晶界，有助于改善正极材料的结构稳定性，是一种有效提升电池循环性能的策略。本工作通过前驱体致密化策略降低颗粒界面融合阻力，结合高温煅烧制备了颗粒尺寸1～3 μm的单晶富锂锰基材料Li_1.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13O₂ （LR-SC）。结果表明：前驱体致密化促进颗粒界面处的扩散传质，有利于晶粒融合生长，易于形成微米级单晶颗粒。基于该单晶材料组装的扣式电池在 0.2 C首次放电比容量达243.3 mA·h·g^-1。与多晶材料相比，其在0.5 C循环200圈容量保持率从44.9%提高至73.3%；基于单晶材料组装的软包电池（10 mA·h）在1 C循环250圈后容量保持率为78.8%，展现了良好的倍率性能和循环稳定性。该方法为合成微米级单晶富锂锰基正极材料提供了一条简单可行的途径。

高活性物质负载分级多孔电极的构筑，能最大限度提升超级电容器的能量与功率密度。以Co-金属有机框架（MOF）为模板，结合水热法和电沉积法在泡沫镍上合成了高负载分层结构的NiCo-LDH@Co-MOF@NiCoP纳米棒（NC@MOF@NCP），研究了MOF作为模板对产物NC@MOF@NCP结构、形貌、电化学性能的影响。结果表明，当电化学循环沉积20圈后获得的超薄NiCoP纳米片包覆在MOF基纳米棒表面形成了高负载的NC@MOF@NCP复合结构（负载量～25.4 mg·cm^-2）；MOF模板不仅为NiCoP的高负载沉积提供了骨架支撑，同时有效增加了快速可逆的法拉第反应中电极的比表面积和提供了更多的活性位点。在三电极体系下NC@MOF@NCP电极表现出优异的电化学性能，在电流密度为10 mA·cm^-2下的面电容为21.49 F·cm^-2，在50 mA·cm^-2下面电容保持率为79.65%。更重要的是，以NC@MOF@NCP为正极、活性炭为负极组装的非对称超级电容器，在8 mW·cm^-2的功率密度下获得了1.55 mW·h·cm^-2能量密度，在功率密度为40 mW·cm^-2 （1189 W·kg^-1）下，能量密度达到1.23 mW·h·cm^-2 （36.5 W·h·kg^-1），且在22 mA·cm^-2下充放电循环8000次电容衰减仅为13.2%。NC@MOF@NCP作为超电容电极材料具有广阔的应用前景。

无机钙钛矿太阳电池（IPSCs）的光和热稳定性良好，是叠层太阳电池（TSCs）优异的顶部电池候选者之一。然而，IPSCs的光吸收层和电子传输层（ETL）之间严重的非辐射复合限制了光电转换效率（PCE）的提升。利用二（五氟苯基）锌（B（PFP）Zn）对光吸收层／ETL之间的界面缺陷态密度进行调控，B（PFP）Zn钝化了未配位的铅离子（Pb²⁺），基于B（PFP）Zn空气制备的反式装置的开路电压平均提升约70 mV。此外，氟化苯基基团的疏水性使得装置耐湿性增强。

通过溶胶-凝胶法制备了系列La³⁺掺杂Ag₁₀Si₄O₁₃纳米光催化剂。采用X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、电子顺磁共振波谱等表征方法结合密度泛函理论（DFT）计算，系统探究了La³⁺掺杂对光催化剂组成、晶体结构、微观形貌及光电性能的调控机制。以盐酸四环素（TCH）为目标污染物，研究了La³⁺掺杂对TCH光催化降解性能的影响规律和促进机理。结果表明：La³⁺取代Ag⁺进入Ag₁₀Si₄O₁₃晶格引发晶格畸变（晶胞体积变化率最大为1.06%），优化铁电内建电场，并在Ag₁₀Si₄O₁₃表面诱导生成少量Ag单质形成Ag/Ag₁₀Si₄O₁₃肖特基结。二者协同作用从晶体内部到表面同时控制载流子传输路径，驱使h⁺在Ag₁₀Si₄O₁₃表面聚集、e^-在单质Ag上富集，有效提高载流子分离效率，实现降解率和抗光还原能力的显著提升。La 5d态电子注入导带形成施主能级，使材料带隙从1.82 eV降至1.72 eV，功函数降低0.17 eV，大幅拓宽光响应范围到683 nm，载流子密度增加。1%（质量分数） La³⁺掺杂样品对TCH的降解率达到90%（k=0.031 04 min^-1），较未掺杂体系效率提升 15%，速率提升20%，且5次循环后活性保持率>90%，材料组成趋于稳定；自由基捕获实验表明h⁺是光催化反应的主要活性物种，•O₂-和•OH起协同作用。

针对传统光催化剂载流子复合严重、CO₂吸附活化不足的难题，通过静电纺丝-水热两步法合成了Bi@Bi₂S₃/CeO₂复合纤维。扫描电子显微镜与透射电子显微镜揭示，Bi₂S₃以不同形貌构筑于CeO₂纤维表面，原位生成的Bi纳米颗粒均匀锚定在Bi₂S₃表面，形成独特的三维立体结构。X射线光电子能谱与电子顺磁共振谱证实，Bi₂S₃与CeO₂通过S型异质结实现载流子定向分离，高活性电子保留在Bi₂S₃导带用于CO₂还原，强氧化空穴留存于CeO₂价带驱动水氧化；Bi纳米颗粒的表面等离子体共振（SPR）效应使可见光吸收能力增强，同时可为体系分流更多高活性电子。在模拟太阳光照下，Bi@Bi₂S₃/CeO₂复合纤维生成CO速率达14.58 μmol·g^-1·h^-1（选择性72%），是纯CeO₂纳米纤维的10倍，同时有部分CH₄生成（5.68 μmol·g^-1·h^-1）。5次循环后活性仍保持90%以上。通过分级结构设计，协同S型异质结与SPR效应，为解决CeO₂基催化剂的性能瓶颈，实现CO₂光还原提供了“结构-界面-组分”三重调控的新模式。

宽禁带氧化物半导体Ga₂O₃与ZnO因其优异的光电性能和化学热稳定性备受关注。本工作创新性地将ZnO四元合金（BeZnOS）与Ga₂O₃结合，提出采用等价离子（Be²⁺/S^2-）复合取代、协同调制ZnO能带结构构筑新型高性能BeZnOS/Ga₂O₃异质结紫外光电探测器。采用脉冲激光沉积技术成功制备Ⅱ型能带排列的异质结薄膜，并通过X射线衍射、透射光谱、场发射扫描电子显微镜／能谱分析仪和X射线／紫外光电子能谱系统表征薄膜的晶体结构、光学带隙、元素分布及能带结构。结果表明：BeZnOS呈六方纤锌矿单相（带隙E_g = 3.3 eV），Ga₂O₃为单斜相（E_g = 4.5 eV）。进一步设计并开发了基于Pt/BeZnOS/Ga₂O₃/Al结构的紫外探测器。器件呈现典型的整流特性（整流比1.72×10²），且在零偏压下实现稳定的紫外光响应，其对240 nm波长深紫外光的最高响应度达23.5 mA/W，相应的探测率为2.3×10¹¹ Jones，上升／回复时间为0.09 s/0.10 s。经分析，上述自驱动高灵敏快速光响应主要得益于BeZnOS/Ga₂O₃异质结与Pt/BeZnOS肖特基结的内建电场叠加耦合效应，显著提升了载流子分离传输效率。该工作可为ZnO能带工程提供新思路，也为开发全氧化物高性能深紫外探测器奠定了材料基础。

具有超硬性和导电性的材料在极端条件下具有广阔的应用前景，尤其是在多功能器件领域。本工作设计了2种新型BCN结构——P2/m-BCN和Pm-BCN。这2种结构在常压下可作为亚稳相存在，并具备优异的弹性与动力学稳定性，其维氏硬度分别为43.7 GPa和49.9 GPa。2种结构均呈现超硬材料中较为罕见的金属性。拉伸计算结果显示：P2/m-BCN在[100]张应力方向表现出少见的双峰应力-应变特征。电子局域函数分析表明，该异常行为源于分步断裂机制：首先[100]方向上的B—N键发生断裂，载荷随后转移至C—C共价网络，直至最终完全失效。这一研究成果不仅丰富了BCN化合物的结构多样性，还为设计具有可调各向异性性能的超硬导电材料提供了理论依据。

针对06Ni9DR合金钢在轧制前序加热环节中氧化严重的问题，本工作制备了4种不同SiC含量的SiC-Al₂O₃-玻璃复合涂层，测试了涂层在不同时间的防护性能并揭示了SiC在氧化防护中的作用机制。结果表明，在1200 ℃氧化10 min后，4种复合涂层均达到96%以上的优异防护效果。随着氧化时间延长至180 min，低SiC比例复合涂层因SiC氧化带来的“发泡”效应，导致氧化防护率降至40.9%；相比之下，高SiC比例复合涂层因液相含量减少导致“发泡”效应明显减弱，涂层内部仍保留平均孔径约为2.7 μm的微孔结构，可以最大限度发挥SiC的“耗氧”机制，最终保持了96.1%的氧化防护效果，并能有效改善镍合金钢加热后的表面质量。

通过调控脉冲频率优化等离子体电解氧化（PEO）工艺，制备了不同晶粒直径的复合陶瓷膜层，并研究了原位纳米四方相氧化锆（t-ZrO₂）对钛合金表面PEO陶瓷膜层低温力学性能的影响机制。纳米压痕和动态热机械分析结果表明，随着t-ZrO₂晶粒直径的减小，其马氏体相变温度（M_s）降低，当服役温度处于M_s附近时膜层的塑性变形能力及低温抗振性能显著增强。通过膜层纳米结构表征结合分子动力学模拟发现小直径的晶粒通过更高的界面能抑制了马氏体相变，从而降低了M_s；且具有更小晶粒直径的膜层可以通过晶间滑移和晶内塑性变形提高低温下的阻尼性能。本工作为提升钛合金表面膜层在低温下服役可靠性提供了一种可行方法和思路。

介电电容器具有超高功率密度、低损耗以及高工作电压等优点，是广泛应用于电子电力系统的关键储能器件。三明治结构复合材料是发展高储能密度电介质材料的理想选择。然而三明治结构复合材料的设计复杂度明显提升，仅仅依靠实验很难获得最佳的组分。以聚醚酰亚胺作为外层，以聚偏二氟乙烯为中间层，以钛酸钡（BaTiO₃，BT）为纳米填料构筑三明治结构复合薄膜，利用相场模拟探究了BT颗粒体积分数和分散度对三明治结构复合材料储能性能的影响。研究发现，随着BT体积分数的提高，复合薄膜的储能性能先提高后减少。此外，BT纳米颗粒的分散度对复合薄膜的储能性能有着明显的影响，纳米填料分布得越均匀，储能性能越好。最后，研究结果为三明治结构复合材料的设计提供了有价值的参考。

针对超高速磁悬浮管道等真空工程中服役混凝土脆性增大问题，本工作提出聚合物与非金属纤维协同改性策略。通过可再分散乳胶粉（RDP）、丁苯乳胶改性乳化沥青（MEA）与超高分子量聚乙烯纤维（PEF）、碳纤维（CF）的复合掺加，并结合颗粒紧密堆积模型设计制备了一类高密实、高韧性混凝土。利用声发射技术与Kneedle拐点识别算法，系统揭示了常压暴露（AE）及真空暴露（VE）对改性混凝土力学损伤行为的影响机制。结果表明：AE和VE均提升了混凝土的抗压强度（最高30.9%），但VE对抗弯强度不利（降幅达22.8%）；对照组混凝土在VE下的压缩韧性和弯曲韧性显著降低，而通过聚合物和纤维改性可以有效避免此问题。扫描电子显微镜观察发现，真空可强化聚合物的成膜效应，有效桥接水化产物并与纤维形成高韧性的三维网络结构，从而抑制微裂纹扩展；其中RDP与PEF的组合可发挥最优协同增韧效果，使试件峰后韧性得以较好保持。声发射特征参数分析结果表明，VE 使损伤预警时间提前，并加剧了纤维-基体界面的黏结滑移，进而产生更多的剪切裂纹信号。CF在拔出过程中易发生脆断，而PEF可以通过滑移变形耗散能量，与聚合物协同抑制多尺度裂纹扩展，适用于在真空环境下服役。

硅灰可以显著提高水泥混凝土力学强度和耐久性，但其对天然水硬性石灰（NHL）早期物理力学性能和水化硬化进程的作用机理尚不明确。通过工作性、变形行为和力学强度研究了掺加硅灰的NHL 物理力学性能发展过程，采用热重法、X射线衍射、扫描电子显微镜和压汞测试探究了硅灰对NHL水化过程物相组成和微结构演变的影响。结果表明：硅灰能够显著加速NHL的早期水化进程，缩短凝结周期，大幅度提高砂浆的抗压和抗折强度，并抑制其早龄期（<5 d）变形行为，但会对流动性有明显负面效应。硅灰除了作为成核位点促进C₂S水化外，也会与NHL中的Ca（OH）₂发生火山灰反应生成C-S-H，而与C₂S水化生成的Ca（OH）₂发生二次水化会进一步提升C-S-H生成量，此外掺加硅灰会间接影响NS体系的整体碳化程度。硅灰的颗粒填充效应以及C-S-H和CaCO₃的生成有效细化了孔隙结构，使平均孔径降低1个数量级（由285.42 nm降至20.70 nm），总孔隙率明显降低，在以上多重效应作用下，NHL的力学性能得以显著提高。

纯石英玻璃是一种非常重要的无机材料，具有高透明度、高稳定性、绝缘性和低热膨胀特性等诸多特点，被广泛应用于光子学、微流体等领域。复合荧光粉的石英玻璃（PiSG）可作为光谱转换材料，兼具荧光材料的高发光效率与石英玻璃的优异化学和热稳定性，可用于制造高功率和高稳定的白光LED。近年来，学者们使用不同的增材制造（AM）技术并结合烧结开发了各种形状的透明石英玻璃及荧光粉复合的石英玻璃。由于这些新的制造方法可以在相对较低的温度（成型温度低于150 ℃，烧结温度低于 1300 ℃）下实现石英玻璃产品的制备，近年来关注度日益提高。在AM／烧结技术中，注塑成型（IM）/烧结技术在能耗及制造成本等方面优势显著，适合大规模工业生产形状复杂、尺寸定制的石英基玻璃材料。本文重点介绍了基于IM／烧结技术制造石英基玻璃材料的最新进展。此外，还概述了注塑成型石英基玻璃材料在微流体和光子学领域的应用，最后讨论了注塑成型玻璃基复合材料的挑战和未来研究方向。

磷酸锰铁锂（LiMn_xFe_1-xPO₄，0<x<1, LMFP）凭借其显著的高能量密度、优异的热稳定性与固有的环境友好特性，已成为极具发展前景的锂离子电池正极材料，备受学术界与产业界关注。然而，其固有的低电子电导率和缓慢的离子扩散速率，严重制约了其在高性能电池中的广泛应用。本文聚焦解决LMFP电导率瓶颈这一核心挑战，重点探讨了提升其电子／离子电导率的多种策略。通过对不同改性方法的原理、优势、局限性以及实际应用效果的深入分析，为LMFP的应用提供理论依据和实践指导。

锂硫电池因其具有出色的能量密度（2600 W·h·kg^-1）且硫资源分布广泛、易于获取而备受研究人员关注。然而，因其严重的“穿梭效应”制约了其商业化进程。电解质作为锂硫电池中最重要的部分之一，对于锂硫电池容量具有特殊的贡献。聚合物电解质由于其分子链的可设计性，被研究者广泛用来抑制“穿梭效应”，虽然使用聚合物电解质可以在一定程度上抑制“穿梭效应”，但是由于多硫化物在聚合物电解质中特殊的溶解性，使得这种“穿梭效应”无法完全被抑制。本文结合了聚合物电解质在锂硫电池方面的应用，针对解决锂硫电池“穿梭效应”的策略进行了整理归纳，包括物理吸附、化学吸附以及二者协同作用和催化转化，并对未来聚合物电解质的发展方向作出展望，为抑制锂硫电池“穿梭效应”的发展提供一定的参考。

电解海水制氢技术以丰富的海水资源为原料生产绿氢，既能有效解决海上可再生能源的就地消纳问题，又可节约宝贵的淡水资源，是实现碳达峰、碳中和目标的重要技术途径。然而，海水中复杂的离子成分会引发阳极竞争反应、电极腐蚀失活以及活性位点堵塞等问题，严重制约了电解效率和电解槽使用寿命。因此，开发具有高催化活性、高选择性和高稳定性的过渡金属基电解海水催化剂成为该技术产业化应用的关键。本文首先阐述了电解海水的基本原理，深入分析了海水中杂质离子对催化剂性能的影响机制。随后系统总结了构建高性能电解海水催化剂的有效设计策略，包括提高催化活性、增强选择性和改善稳定性的方法；接着详细综述了Ni、Co、Fe、Mo等过渡金属基电解海水催化剂的最新研究成果，分析了不同催化剂的结构-性能关系，总结了用于电解海水的制氢装备。最后对该领域的发展现状进行了总结，并对未来研究方向进行了展望。

钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其卓越的光电性能成为光伏领域的研究热点。钙钛矿薄膜作为器件中的光吸收层，直接影响PSCs器件的光伏性能。通常情况下，钙钛矿晶体的生长条件是决定钙钛矿薄膜质量的主要因素之一。在高质量钙钛矿晶体的形成过程中，退火的作用主要是去除钙钛矿湿膜中的溶剂并促使薄膜结晶。不同退火方法及工艺对薄膜生长的促进作用也不尽相同。因此，本文综述了总结已报道的钙钛矿晶体生长的主要退火方法，讨论了不同退火工艺下钙钛矿薄膜的结晶质量，并系统地总结了影响退火效果的主要工艺因素。最后，预测了退火工艺在未来钙钛矿太阳能电池商业化发展中的前景。