（1） 发电
在发电领域，为实现碳中和，预计可再生能源发电量（主要是风能和太阳能光伏发电）将在2020年至2060年间增长六倍，将能占总发电量的80%左右。液态金属对流技术有着优越的对流传热系数（>10000 W/(m2·K)）、高沸点（>1500°C）和电磁驱动特性，因而可用于太阳能聚光光伏和碟式太阳能发电。高性能液态金属冷却不仅可提高光伏电池的能量转换效率，还能提升系统的稳定性。研究发现，液态金属散热系统可以解决100 W/cm2的热流密度，相当于可为聚光比为1000的聚光光伏系统提供有效冷却，并显著提升单位电池面积的功率输出。此外，基于铋基或锡基合金的液态金属对流可应用于高温碟式太阳能热发电系统（>600°C）。与熔盐相比，液态金属具有更高的沸点和热导率，使得碟式发电系统可以高温传热/储热，并获得更高的发电效率。
在储电领域，高效率低成本的储能系统是解决风能和太阳能产电间歇性问题的关键。液态金属电池结构灵活、成本低、制造方便、循环寿命长，故在此方面具有广阔的前景。液态金属电池是由三层液体组成的电化学电池，其液-液界面赋予了其优越的动力学传输特性，可以在高达2 A/cm2的高电流密度下运行。其液态金属电极消除了枝晶生长，使长周期寿命成为可能。当前，用于电网规模储能的典型液态金属电池主要基于Mg–Sb、Li–Sb–Pb、Li–Sb–Sn和Ca–Mg–Bi电极，在高温（200–600°C）下工作，能量密度和材料成本分别约为100–200Wh/kg和60–300$/kWh。对电极设计和界面化学的持续研究与突破，将提升液态金属电池作为未来大型储能系统的潜力。
在输电领域，液态金属电界面材料作为降低输电损耗的替代材料受到了大量关注，其电导率（约5×106 S/m）远优于传统电界面材料。与传统导电界面材料相比，液态金属电界面材料可将电缆接触电阻降低约30%，从而显著降低电网电损耗，提高系统安全性。由于电网线损占总传输电能的3%–5%，预计电网中液态金属电界面材料的使用可有助于每年减少约千万吨的二氧化碳排放量。
（2）工业
对于大宗商品（如粗钢、水泥、铝、纸和初级化学品）的工业生产，节能对减少碳排放具有显著效果。在高温炼钢工业中，由于液态金属的高对流换热性能和高温（>1000°C）下优异稳定性，液态金属余热回收具有突出优势。高温钢渣的常规快速冷却通常是通过喷射冷却水来实现的，这会导致显著的热能浪费和环境污染。液态金属对流可以有效地将钢渣从1500°C冷却到700°C，并产生饱和或过热蒸汽，随后用于汽轮机发电。典型液态金属余热回收系统的钢渣处理能力约为50吨/天，系统成本约为500000美元，但年经济收益（蒸汽生产和节水）可超过200000美元。就环境效益而言，每年可节约10000吨以上的冷却水，同时减少约千吨的碳排放量。
（3）运输
氢动力燃料电池车/船/飞机是实现长途绿色运输的重要方式，而液态金属催化制氢具有高能量密度和环境友好的特点，可为汽车、水下航行器、飞机和火箭提供一种有前景的供能方法。液态金属制氢剂（LMHGCs）主要由Al和Ga–In–Sn合金组成。LMHGCs的成本约为3–10美元/千克，与水反应时可获得1立方米/千克的氢气产量。液态金属制氢剂可按需实时制氢，避免了氢能源汽车对储氢罐的需求并减小了高压储存易燃气体的风险。LMHGC产生的机械能虽然比汽油少约40%，但却提供了一种不涉及温室气体排放的环保驾驶体验。此外，液态金属制氢反应产物还可以循环使用，可通过系统优化进一步降低成本。
（4）建筑
供暖和制冷约占中国建筑总能耗的65%。对于数据中心，冷却直接决定了其能耗和碳排放。液态金属热界面材料（TIMs）是界面传热领域的一个重要进展，可以有效冷却大功率芯片，降低冷却功耗。液态金属TIM的热导率（10–80 W/（m·K））远高于传统TIM，因此保证了更好的冷却性能。对于数据中心（典型芯片热流密度为10 W/cm2），研究表明当使用液态金属TIM代替传统硅脂时，芯片温度可降低10°C。故可同时提高冷却系统的送风温度，从而降低20%–40%的冷却能耗。基于数据中心的巨大能耗，液态金属TIMs的大规模应用可望在中国每年减少数千万吨的碳排放量。目前，液态金属TIM在数据中心、数字货币采矿机和LED照明等建筑节能应用中已具备出色的经济可行性和碳减排实用价值。
（5）碳捕获、利用和储存（CCUS）
到2060年，CCUS技术将完全抵消工业和运输部门的剩余排放。液态金属催化剂可实现室温下CO2转化为固体碳的连续电催化反应。液态金属催化剂由溶解在低熔点金属溶剂（如Ga、Sn、Bi和In）中的活性金属（Ce）制备而成。催化反应中，碳不断浮在液态金属表面，避免了传统固体催化剂面临的碳结焦催化剂失活这一最大问题。此外，这种电催化反应可以用来批量生产储能电池电极用碳质材料。因此，这种液态金属电催化过程为碳的捕获和利用提供了一种实用的方法。
