本书作为高等学校能源化学专业系列教材之一，紧密围绕国家“双碳”战略需求，构建了涵盖20个前沿实验的教学体系。全书共分3章，依次为能源催化、能源转化、能源体系表征与理论模拟，全面覆盖能源化学研究的核心领域。本书创新性地采用“材料制备—表征—测试”全流程训练模式，深度融合了化学、能源、材料、物理等学科知识，具有鲜明的学科交叉特色。每个实验均精心设计原理讲解、操作指南、数据分析及拓展思考题等环节，着重提升学生的动手能力、创新思维，以及能解决复杂问题的综合素养。
本书可作为能源化学及相关专业高年级本科生和研究生的核心课程教材，也可供科研人员参考。