摘要: 以碳氢化合物为基础的化石燃料，如石油、天然气和煤炭，是支撑当今社会经济和技术快速发展的主要能源来源。然而，随着人口和经济的迅速增长，巨大的全球能源消耗造成了化石燃料的不可持续发展。同时化石燃料的过度开发使用也带来了严重的环境问题。伴随着能源和环境的双重危机，越来越迫切需要开发清洁和可再生的能源，以减少、回收、最好是取代化石燃料的使用。可再生能源革命的关键技术之一是有效的能源转换和能量储存。能源转化和储存效率依赖于电化学反应，最典型的例子是水裂解制氢、燃料电池的氧化还原反应发电、CO₂的催化还原、电池和超级电容器的离子循环用于能量存储。电极材料在很大程度上决定了一个电化学储能和转换装置的效率。有效的表面积、优化的孔隙大小分布和结晶性是电极材料最重要的影响因素。因此，考虑到实际应用，开发具有较高性能的新型电极材料至关重要。