未来是微纳米新材料的时代，新的材料运用于各行各业；   

未来便携式电子设备和电动汽车急需各种高效电源，正在发展中的超级电容器是一种拥有美妙前景的储能装置，兼为学术界和工业界所青睐。常见的超级电容器电极材料主要包括ruo2、mno2、nio等过渡金属氧化物、碳材料以及导电聚合物材料。近年来，过渡金属氮化物(tin、vn、wn、mo2n等)作为超电材料的研究不断见诸报道，基于低成本、优良的电化学性能、高摩尔密度、良好的电化学稳定性等优点，有望成为优质的器件电极材料，应用于下一代超级电容器储能电源。

　　最近，中国科学院上海硅酸盐研究所和北京大学合作研究，崔厚磊、黄富强等研究者发现了一种全新的超级电容器性能优异的氮化铌电极材料——nb4n5纳米孔薄膜。nb4n5属于四方晶系的i4/m空间群，为一种富含nb空位缺陷的nacl型结构，从未被用作储能材料。其制备过程简单，只需对nb箔在适当条件下进行阳极氧化，随后在nh3气氛中热处理，即可制备出高度有序的nb4n5纳米孔阵列。xps分析结果表明nb4n5同时包含nb3+和nb5+，混合价态阳离子的存在不仅产生了法拉第赝电容，而且导致了良好的类金属的导电性。在1mh2so4电解液中，0.5macm-2的电流密度下获得了226mfcm-2的面电容量，远高于类似nb2o5电极的0.2mfcm-2，也达到了金属氮化物纳米结构薄膜电极的最高水平。电流密度增大到10macm-2时，仍可保留为137mfcm-2说明了良好的倍率性能。此外通过多巴胺的聚合、碳化，在nb4n5纳米孔薄膜电极包覆了超薄碳膜，显著改善了循环稳定性，2000个循环伏安周期后电容保留率提高到接近100%。研究表明，碳包覆的nb4n5纳米孔薄膜可以组成双电极对称器件，具有良好的实际应用潜力。

　　说起业界所谓的“超级材料”，相信不少人首先想到的会是蓝宝石。没错，这种硬度超高的材料因为苹果的青睐而备受关注。但除了蓝宝石之外，科学家们已经在实验室中研发出了不少意义重大的超级材料，本文就将对其中的6种进行介绍。

自我修复材料——仿生塑料

　人体具备非常强大的自我修复能力，但建筑环境却并不具备这种能力。去年，伊利诺伊大学的Scott White研发出了一种具备自我修复能力的仿生塑料。这种聚合物内嵌有一种由液体构成的“血管系统”，当出现破损时，液体就可像血液一样渗出并结块。相比其他那些只能修复微小裂痕的材料，这种仿生塑料可以修复最大4毫米宽的裂缝。

　　热电材料——热量清道夫

　　对于任何一部会使用能源的设备来说，废热的产生都是不可避免的。根据估算，人类所使用的所有能源当中有2/3都以废热的形式流失了。可要是有办法能够捕捉到这些被浪费的能量呢?

去年，一家名为Alphabet Energy的公司开发出了一种热点发电机，它可被直接插入普通发电机的排气管，从而把废热转换成可用的电力。这种发电机使用了一种相对便宜和天然的热电材料，名为黝铜矿，据称可达到5-10%的能效。

　在实验室当中，科学家们已经在研究另一种具备可发展前景，甚至能效更高的热电材料，名为方钴矿，一种含钴的矿物。热电材料目前已经开始了小规模的应用——比如在太空飞船上——但方钴矿具备廉价和能效高的特点，可以用来包裹汽车、冰箱或任何机器的排气管。

　钙钛矿——廉价太阳能电池

　　成本是可再生能源发展中的最大障碍。太阳能正在变得更加便宜，但使用晶体硅制作太阳能电池的成本和能源消耗依然非常高。可除了晶体硅之外，还有一种可用来制作太阳能电池的替代材料，那就是钙钛矿。