可充电锌空气电池因能量密度高、安全性好、成本低和环境友好等优势，被认为是极具潜力的新一代能源存储与转换器件。然而，空气阴极氧还原反应（ORR）动力学缓慢、O2传输受限和活性位点利用不足，严重制约其实际性能。本工作提出了一种跨尺度结构–电子协同设计策略，将Fe–N4/Fe3C活性微区嵌入三维介孔主导的碳纳米花框架中，成功构筑FeSA/Fe3CNP@CNF催化剂。该结构一方面利用Fe3C纳米颗粒调控相邻Fe–N4位点的电子结构，优化氧中间体吸附并促进O2活化；另一方面通过介孔碳纳米花结构构建快速O2传输通道，提高活性位点暴露和可接近性。得益于本征活性和传质能力的同步优化，FeSA/Fe3CNP@CNF在碱性ORR中表现出0.921 V vs. RHE的半波电位，并在锌空气电池中实现199.1 mW cm?2的峰值功率密度和超过500 h的循环稳定性。
轻质结构材料一直是材料科学追求的终极目标——在极低密度下同时实现高强度、高刚度和大弹性变形。然而，这些性能之间往往存在不可调和的权衡关系（trade-off）：高强度和高刚度通常意味着材料硬而脆，缺乏变形能力；而大弹性变形则意味着材料柔软但承载能力有限。这种矛盾在碳材料领域尤为突出——硬碳拥有"纸牌屋"式的碳层排列，强度高、刚度大，但变形能力差、易脆断；软碳层间滑移容易，弹性变形大，但强度和刚度偏低。尽管硬碳和软碳的元素组成完全相同，结构差异却导致了截然不同的力学行为。
柔性铝离子电池因其高安全性、低成本、铝资源丰富以及优异的机械柔韧性，在可穿戴电子设备领域展现出巨大的应用潜力。然而，该领域面临一个关键瓶颈：如何快速、低成本地制备同时具备高导电性、结构稳定性和优异电化学活性的柔性正极材料。化学气相沉积（CVD）制备的碳纳米管（CNT）薄膜是理想的柔性正极候选材料，但CVD过程残留的铁（Fe）催化剂杂质严重降低了材料的纯度和电化学性能，而传统的酸洗纯化工艺耗时长、破坏CNT结构，且难以同步修复碳缺陷。
脑电图（EEG）是脑功能研究和脑机接口（BCI）的核心技术手段。然而，传统的湿电极需要涂抹导电凝胶，准备时间长、使用不便、且不适合长期佩戴，严重制约了EEG在日常可穿戴和高密度非侵入式脑机接口中的应用。尽管近年来干电极技术取得了长足进步，但低噪声、低电位漂移、高信号质量的干电极仍然是该领域亟需突破的瓶颈。
高灵敏声学传感器件是人机交互和人工智能（AI）技术的核心组件。传统电容式麦克风和微机电系统（MEMS）麦克风虽然已在消费电子中广泛应用，但在远距离语音拾取、超宽带声学探测、低噪声生理信号监测等方面仍面临灵敏度瓶颈。二维（2D）材料因其原子级薄厚度和卓越的力学性能，理论上是最理想的声学传感振膜材料。然而，如何制备大面积、无缺陷、可自由悬浮的二维材料薄膜，一直是该领域面临的关键技术挑战。
近日，清华大学深圳国际研究生院张正华课题组在Applied Catalysis B: Environmental and Energy上发表了题为“Electrocatalytic Membranes with Spatially Confined 3D Graphene Hydrogel–Supported Copper Nanoparticles for Advanced Water Remediation”的研究论文。本研究开发了一种以三维石墨烯水凝胶负载铜纳米颗粒膜（Cu-GHM）为阴极的电化学过一硫酸盐（PMS）活化系统，通过调控膜孔隙架构实现纳米限域空间从13.5 nm到5.0 nm的精准调控。研究发现，最小孔径（5.0 nm）可使降解动力学常数提升8.1倍，归因于局部反应物浓度增加、传质改善和界面电子转移促进。
随着极端天气事件的发生频率日益增加，个人热管理变得愈发重要。本文，天津工业大学韩娜 教授团队在《Carbon》期刊发表名为“Multi-Mode Thermal Regulation Enabled by Hierarchically Porous Graphene-Based Aerogel Fibers”的论文，研究提通过同轴湿法纺丝成功制备了具有分级多孔结构的芯-壳结构石墨烯气凝胶纤维（GAF），其展现出了卓越的热管理性能。所设计的聚丙烯腈包覆聚乙烯醇/羧甲基纤维素/石墨烯（PAN@PCG）气凝胶纤维，具有结构稳定的石墨烯气凝胶（GA）芯层和多功能聚丙烯腈（PAN）包覆层。柔韧的聚乙烯醇（PVA）骨架和一维线性羧甲基纤维素（CMC）的引入有效控制了芯层GA的微观结构。
由于具有巨大的可逆容量，单金属相三元磷/硒化物材料作为先进钠离子电池（SIBs）的高容量负极展现出了广阔的前景。然而，其应用一直受到充放电过程中动力学缓慢及材料粉化等问题的影响，导致倍率性能和寿命不足。为解决这些难题，本文，西北大学王贝贝 副教授、Gang Wang等在 《Journal of Materials Science: Materials in Electronics》期刊发表了题为 “Ternary FePSe? encapsulated in N-doped graphene aerogel with meliorated electrochemical kinetics properties for high-performance sodium-ion batteries” 的研究。通过磷化/硒化联合方法与水热法，将氮掺杂石墨烯气凝胶（NGA）与三元FePSe3复合，合成了海绵状异质结构FePSe3@NGA。该复合材料被用作钠离子电池（SIBs）的负极。
过氧化氢（H2O2）是重要的化工产品，传统蒽醌法能耗高、污染大，两电子氧还原反应（2e-ORR）电合成H2O2是可持续替代方案。近期，北京化工大学陈咏梅、深圳大学蒋皓珉博士在《Fuel》期刊发表题为“Metallic bismuth-embedded mesoporous carbon hollow spheres for highly selective electrocatalytic hydrogen peroxide production via two-electron oxygen reduction” 的论文，首次通过配体辅助限域策略，将金属铋纳米颗粒均匀嵌入介孔碳空心球（Bi@MCHS），构建出高性能 2e-ORR 电催化剂。该催化剂兼具高选择性、高活性、高稳定性，在碱性条件下H2O2选择性最高达97.5%，流动电解池中H2O2产率达30.8 μmol cm-2 min-1，为绿色高效电合成H2O2 提供全新电催化材料设计见解。
