人类发展的关键节点，从利用力量变化来看，从使用原始的人畜力，发展成为以蒸气机为代表的机械动力，再发展成为电力和原子核动力；从使用工具分析，从原始竹木，石器，青铜器的农业时代，到以钢铁为标志的工业时代；从生产运输方式效率分析，从人工手提肩扛到畜力运输，再到机械运输、信息化和人工智能的快速发展；以及如今以硅等半导体材料及器件为代表的信息时代，历史的演进无不伴随着材料领域的进展和突破，关键新材料的出现与应用往往是推动新技术革命的直接动力。
为此，碳中和：实现绿色可持续发展目标的关键在于新材料的应用！
随着经济社会的发展，新材料推动了人工智能、新能源汽车、高端装备、生物医药等新兴领域的快速发展，并促进着相关行业的快速迭代与进步，显著提升了人们的物质生活水平。
随着社会快速发展和人类物质文明高度发达的同时，能源和环境等问题也愈发突出，制约人类社会可持续发展的严重阻力，成为人类文明进步的瓶颈。
实现绿色可持续发展目标的有效途径就是“碳中和”，探索有效地解决能源短缺和环境污染问题，具体措施包括节能减排，开发利用清洁能源。其中，关键技术是节约能源，核心技术是储存能源，重点在于材料科学和技术的发展。
作为能源消费大国，中国积极参与并大力推动碳中和。虽然愿景美好，但实现碳中和目标却任重道远。截至2019 年，化石燃料（煤、石油、天然气等化石燃料）在我国一次能源消费结构中占比仍高达85%，且我国石油资源对外依存度达到70%以上，原油进口超过5.0 亿吨/年，其中80%依赖海运，国家能源安全面临着巨大压力。
2020年9月22日，中国在第七十五届联合国大会一般性辩论上郑重宣示，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实施碳中和，由此揭开了碳达峰碳中和的序幕。
2021年，中共中央、国务院印发了《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》，国务院发布了《2030年前碳达峰行动方案》，力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。
为保障我国能源安全、防止环境污染，关键就是实现碳中和，亟待大力发展清洁能源科学与技术，实现能源的高效生产与利用。
为了实现碳达峰、碳中和的目标，就要求我们努力实现“五化”，即能源生产低碳化、能源使用电气化、工业过程氢能化、能源网络智能化、二氧化碳资源化。作为能源高效生产与利用的关键和重要组成部分，新材料的发展与应用在实现碳达峰、碳中和的进程中将起到至关重要的作用。此外，科普宣传、科技创新、政策保障、全民意识同样是当务之急。
为振兴新材料产业，2016 年我国工信部发布了《新材料产业发展指南》，明确指出要重点发展先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料，以提升我国新材料的自主创新研发能力，实现从材料制造大国向材料研发强国迈进。近年来，我国材料科学研究成果显著，如高温超导材料、石墨烯、纳米材料、光学晶体等。然而，在竞争日益激烈的国际形势下，实现新材料领域的突破，并通过成果转化与应用助力我国关键产业的发展，具有重要战略意义。
本专题系统、全面和完整地探讨实现的有效途径，集思广益，实现碳中和目标早日实现。
