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Research Frontiers in Energy‐Related Materials and Applications for 2020–2030
Advanced Sustainable Systems ( IF 6.5 ) Pub Date : 2020-01-24 , DOI: 10.1002/adsu.201900145 Vincent Blay 1 , Raquel E. Galian 2 , Liana M. Muresan 3 , Dmitrii Pankratov 4 , Piyanut Pinyou 5 , Giorgia Zampardi 6
Advanced Sustainable Systems ( IF 6.5 ) Pub Date : 2020-01-24 , DOI: 10.1002/adsu.201900145 Vincent Blay 1 , Raquel E. Galian 2 , Liana M. Muresan 3 , Dmitrii Pankratov 4 , Piyanut Pinyou 5 , Giorgia Zampardi 6
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This article delineates the state of the art for several materials used in the harvest, conversion, and storage of energy, and analyzes the challenges to be overcome in the decade ahead for them to reach the market and benefit society. The materials covered have had a special interest in recent years and include perovskites, materials for batteries and supercapacitors, graphene, and materials for hydrogen production and storage. Looking at the common challenges for these different systems, scientists in basic research should carefully consider commercial requirements when designing new materials. These include cost and ease of synthesis, abundance of precursors, recyclability of spent devices, toxicity, and stability. Improvements in these areas deserve more attention, as they can help bridge the gap for these technologies and facilitate the creation of partnerships between academia and industry. These improvements should be pursued in parallel with the design of novel compositions, nanostructures, and devices, which have led most interest during the past decade. Research groups are encouraged to adopt a cross‐disciplinary mindset, which may allow more efficient use of existing knowledge and facilitate breakthrough innovation in both basic and applied research of energy‐related materials.
中文翻译：
2020-2030年与能源相关的材料和应用领域的研究前沿
本文概述了能量收集，转化和存储中使用的几种材料的最新技术，并分析了未来十年它们要进入市场并造福社会所要克服的挑战。近年来，所涉及的材料引起了特别的兴趣，包括钙钛矿，电池和超级电容器的材料，石墨烯以及制氢和储氢的材料。考虑到这些不同系统的共同挑战，基础研究的科学家在设计新材料时应仔细考虑商业要求。这些包括成本和易于合成，前体的丰富性，用过的装置的可回收性，毒性和稳定性。这些方面的改进值得更多关注，因为它们可以帮助弥合这些技术之间的差距，并促进学术界和工业界之间的合作关系的建立。这些改进应与新型组合物，纳米结构和器件的设计同时进行，这在过去十年中引起了人们的极大兴趣。鼓励研究小组采用跨学科的思维方式，这可以允许更有效地利用现有知识，并促进能源相关材料的基础研究和应用研究中的突破性创新。
更新日期：2020-02-07
中文翻译：
2020-2030年与能源相关的材料和应用领域的研究前沿
本文概述了能量收集，转化和存储中使用的几种材料的最新技术，并分析了未来十年它们要进入市场并造福社会所要克服的挑战。近年来，所涉及的材料引起了特别的兴趣，包括钙钛矿，电池和超级电容器的材料，石墨烯以及制氢和储氢的材料。考虑到这些不同系统的共同挑战，基础研究的科学家在设计新材料时应仔细考虑商业要求。这些包括成本和易于合成，前体的丰富性，用过的装置的可回收性，毒性和稳定性。这些方面的改进值得更多关注，因为它们可以帮助弥合这些技术之间的差距，并促进学术界和工业界之间的合作关系的建立。这些改进应与新型组合物，纳米结构和器件的设计同时进行，这在过去十年中引起了人们的极大兴趣。鼓励研究小组采用跨学科的思维方式，这可以允许更有效地利用现有知识，并促进能源相关材料的基础研究和应用研究中的突破性创新。
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