纳米材料的相工程（PEN）对于制备具有新相的纳米材料至关重要，同时，对于研究依赖于相的物理化学性质及其应用具有重要意义。
近日，香港城市大学张华教授，范战西教授，何其远教授综述了具有非常规相的纳米材料独特性能的PEN的最新研究发展及其在能量存储，转化和催化反应中的应用。最后指出了PEN在各种应用中面临的挑战以及提出了未来研究方向的个人见解。
文章要点
1）阴极和阳极材料的物理化学特性对于包括二次碱离子电池，超级电容器和金属空气电池在内的新兴能量存储和转换设备的整体性能至关重要。通常，研究人员期望得到具有高电导率，大的离子扩散通道和丰富的活性位点的电极材料用于高效能量存储和转换。作者总结了用于能量存储和能量转换的PEN开发的研究。
2）非常规相赋予纳米材料独特的性能，可用于多种催化应用，例如电催化水分解，质子交换膜燃料电池（PEMFC），二氧化碳还原反应（CO2RR），光催化和氢化反应。作者概述了PEN催化的一些重要进展。
3）作者最后指出尽管PEN已成为调节纳米材料的理化性质并促进其在各个重要领域中应用的有效策略。然而仍然面临许多挑战，包括：i）为了研究纳米材料针对不同应用的相变特性，必须合成具有不同相但具有相同或至少相似形态的纳米材料；ii）对非常规相纳米材料在特定应用中的反应机理的了解仍然十分有限；iii）实现非常规相纳米材料在苛刻条件下的稳定性。此外，作者提出了一些解决策略，用于优化纳米材料的性能。
Huangxu Li, et al, Phase Engineering of Nanomaterials for Clean Energy and Catalytic Applications, Adv. Energy Mater. 2020
DOI: 10.1002/aenm.202002019
https://doi.org/10.1002/aenm.202002019
