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2023年8月28日，工業和信息化部公開了聯合國務院國資委發布的《前沿材料產業化重點發展指導目錄(第一批)》，一共15種材料，6種都涉及節能環保以及新能源領域。
超導材料——
具有超導零電阻、大電流密度，外磁場下更高的性能等特點的高性能超導材料，包括稀土鋇銅氧超導材料、“銅系"超導材料、“釔系”銅基超導材料、“鉍系”超導材料、MgBz超導材料、NbySn超導線材、超導同軸纜材等。
由于超導體沒有電阻(0電阻)，沒有勵磁消耗和電樞內耗，承載電流密度大，因此具備明顯的節能效果。如超導發電機可以提高水電站、火電站和核電站的單機容量；超導電動機，比普通電動機節約大約25%的能源。曾有科學家開發出的超導體微處理器，能源效率提升了80倍之多。
超導材料具備超強的輸能和儲能能力，所以在電動汽車方面就能用來增加儲能密度，在電網方面又能大幅避免能量損失，提高電力傳輸的效率。此外，超導材料的特性也意味著，其在很多領域都能助力實現高效、節能和環保的目的。
鈣鈦礦材料——
具有鈣鈦礦結構和光電特性的一類材料，包括有機金屬鹵化物鈣鈦礦光伏材料、全無機鹵化物鈣鈦礦量子點、鹵化物鈣鈦礦單晶等。
如果說在新能源領域哪里聽到的“鈣鈦礦”最多，想必就是光伏了。鈣鈦礦太陽能電池，可以說是目前研究領域的最前沿產品，其技術變革引發了科研熱潮，并被認為可能成為能源行業“游戲規則的改變者”。據目前的研究顯示，鈣鈦礦太陽能電池有著高效率、低能耗、低成本和應用廣泛等特點，另還具有輕薄、可彎曲的特性，只是在耐用性和穩定性上還需要進一步論證。
鈣鈦礦指的不是特定材料，而是一種結構、一類物質，鈣鈦礦太陽能電池屬于第三代太陽能電池，實驗數據稱其能將光伏發電效率從3%提高到25%以上，稱得上是跨越性進展。
而更重要的是，不止在光伏領域，鈣鈦礦材料或還能助力鋼鐵行業減污降碳。英國伯明翰大學的研究人員就表示，利用鈣鈦礦材料放在回收系統的反應室里，當循環系統將二氧化碳泵送到反應室，他們制作的BCNF1就能捕獲氧原子，留下一氧化碳，從而適用他們提出的碳循環系統改進方案，預計能減少88%的二氧化碳排放量。
金屬基單原子合金催化材料——
稀釋在銅等金屬基體中的異質原子組成的金屬基單原子合金，具有獨特的電子結構和幾何特征，可有效調控CO2電還原，實現高活性和高選擇性的統一。
單原子位點催化劑具有原子利用率最大化和活性位點孤立的特點，是近年來備受“寵愛”的研究對象，在許多催化應用中表現亮眼。可以說，現在很多領域都用到了催化技術，一般來說，在非均相催化中，提高活性組分(通常是活性金屬)的表面原子比可以直接提高催化效率。
此前，中科大研究團隊就在銅基電催化劑領域取得了重要進展，通過制備出鉛單原子合金化的銅基電催化劑(Pb1Cu，SAAs)，使 CO? 電催化還原直接制備出高純甲酸(HCOOH)溶液成為可能。據悉，該電催化劑可以實現高達 96% 法拉第效率(FE，Faraday Efficiency)的 CO?-to-HCOOH 轉化。
石墨烯——
碳原子以sp2雜化共價鍵連接形成的二維碳材料，具有優異的光、熱、力、電性質，兼具良
好的化學穩定性。包括高導電石墨烯銅基復合材料、石墨烯電極材料等。
石墨烯很多人應該都并不陌生，業界對其有很多贊譽，比如“黑金”，比如“改變21世紀的神奇材料”，比如“新材料King”。節能環保領域有很多地方可以用到石墨烯，比如號稱“8分鐘充滿80%電量”的石墨烯電池，以及用石墨烯制成的海水淡化膜，還有利用石墨烯對重金屬離子的吸附作用對電子垃圾進行篩選，對土壤重金屬污染進行治理等等。
“石墨烯+環保”，用于過濾系統，用于凈化設備，用于制造石墨烯干燥設備，石墨烯泵、石墨烯脈沖集塵器等等，逐漸成為了一種“全能”材料，備受業界關注。
“前沿材料代表新材料產業發展的方向與趨勢，具有先導性、引領性和顛覆性，是構建新的增長引擎的重要切入點”，我國持續聚焦新材料產業發展，節能環保行業也期望從新材料端突破技術瓶頸，加深行業理解，加快技術創新，推動研究成果轉化落地，需要面面俱到。
