电化学涉及界面上电能和化学能的转换，它对包括能量转换，能量存储，化学生产，薄膜沉积和电致变色显示器在内的广泛技术至关重要。电化学研究目前集中在锂电池，超级电容器，水的电催化氧化和CO2还原，质子交换膜（PEM）燃料电池，高性能聚合物电解质和腐蚀方面，而这些研究都是高度跨学科的，对包括材料合成和表征以及器件设备制造等方面的专业知识有要求。
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电化学能源材料和设备Electrochemical Energy Materials and Devices代写
电化学能量存储和转换系统在电气化运输，间歇性可再生能源整合，非化石和绿色燃料生产以及许多其他能源或电力应用中发挥至关重要的作用。电极材料和结构，除了液体或固体电解质外，在支持多种耦合的物理化学过程中也起着关键作用，包括在电极和电解质相中的电子，离子的扩散传输，电化学反应和材料相变。
为了高性能和低成本，从业者正在研究不同的材料化学和多尺度的多孔结构。电化学能量存储中使用的材料包括超级电容器和Li离子，Na离子或其他可充电电池，或者在电化学能量转换中使用的材料，例如电催化剂，绿色燃料的生产。对于下一代能源材料的开发始终在进行，目前主要有以下几种新兴形态：
- 新型碳纳米结构：具有量身定制的结构（例如，拓扑缺陷，孔隙率，掺杂剂，形态）的新型碳材料对于各种与能源相关的应用具有重大意义。
- 2D氧化还原-活性碳含量高的框架：由于分子级上可设计的拓扑结构，规则的孔隙度，和大的比表面积，通过将氧化还原活性单体组织到周期性骨架结构中，这些材料为设计和合成新的储能电极提供了巨大的机会。
- 2D材料和范德华异质结构：2D材料（例如，石墨烯，磷光体，MXenes，TMD，2D有机材料）共同涵盖了非常广泛的化学和物理性质，不同2D材料之间的Van der Waals相互作用显示出相当大的兼容性，从而可以灵活地组装2D异质结构，协同发挥每个构建基块的理想特性。
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