中国行业发展报告

【摘要】　　9月24日，兰州化物所讯，中国科学院兰州化学物理研究所的研究团队在高熵氮化物薄膜的设计制备和光热转换性能方面取得了新进展。研究人员通过反应磁控溅射法制备了高熵氮化物基光谱选择性吸收涂层，该涂层在太阳光谱波段表现出高吸收率，并在模拟太阳光辐照条件下展现出优异的光热转换效率。此外，该涂层在高温下仍保持良好的光学性能，对提升槽式聚光发电系统效率具有重要意义。

【关键词】兰州化物所，纳米高熵，吸收涂层

【摘要】　　9月11日，科技日报讯，9月9日，记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所获悉，该所研究员武建飞带领的先进储能材料与技术研究组，研发出用于全固态锂硫电池的新型硫化锂正极材料，能量密度超600瓦时每千克。与目前已商业化的锂离子电池相比，其能量密度高出1倍有余，且成本更低，为开发高能量密度的全固态电池提供了新方法和思路。硫化物全固态电池具有高能量密度、快速充放电、低温性能优异以及高安全性、长寿命等优点。然而，硫化物全固态电池正极材料的研究长期以来存在挑战。例如，硫化锂正极导电性差，这直接影响电池充放电速度和能量输出。研究团队利用铜离子、碘离子共掺杂策略，有效提高硫化锂正极的导电性及反应活性。测试结果表明，同常规硫化锂正极相比，共掺杂硫化锂正极的锂离子扩散系数提高5个数量级，电子电导率提高2个数量级，从本征上解决了硫化锂正极导电性差的问题。这一策略显著提高了电池的容量、倍率及循环性能。研究表明，在室温条件下，经过改性的硫化锂正极在低倍率下放电容量是原始材料的6.65倍。即使在高倍率下充放电，电池仍能保持较高容量，显示出优异循环稳定性。

【关键词】新材料，锂硫电池，能量密度

【摘要】　　9月11日，科技日报讯，日本国立材料科学研究所研究人员开发出一种新工艺，让镍钛合金“变身”为一种超坚固弹性材料。这种材料的坚固程度与钢相当，延展性却是钢的20倍，有望用于制造可变形机翼。镍钛合金具有多种特殊性能，其延展性优于其他金属，且能“记住”此前形状。该合金变形后只需将其加热，就能恢复到原来的“模样”。尽管此前科学家已研制出一些具有较强弹性和坚固性的镍钛合金，但这些材料只在特定温度下才能展现出这些性能，限制了其应用范围。最新研究开发出一种三步法新工艺：首先，使样品严重变形，让其伸长50%；然后，短暂加热至300℃；最后，让其再伸长12%。结果显示，得到的新材料能耐受18000倍大气压力，强度与钢相当，而弹性比钢高约20倍。此外，新材料保持性能的温度范围在-80℃～80℃。

【关键词】镍钛合金，弹性材料，机翼

【摘要】　　9月6日，科技日报讯，云南大学郭洪教授团队设计了一种新型酰氨基功能化聚合物电解质，有效提升了锂金属电池的循环寿命。这种电解质通过引入酰氨基位点，构建了独特的分层超分子网络，结合永久化学交联和可逆氢键，增强了机械强度和柔韧性。酰氨基位点为锂离子提供了快速且可逆的传输通道，提高了离子传导性能。此外，这种电解质能在电极表面形成稳定的界面层，防止锂枝晶生成和界面副反应，提高了电池安全性和循环寿命。实验结果显示，使用这种新型电解质的锂金属电池在循环测试中表现出优异的耐久性，例如磷酸铁锂正极搭配锂金属负极的电池在850次循环后，容量保持率高达96.5%。

【关键词】新材料，锂电池，循环寿命

【摘要】　　8月20日，科技日报讯，记者19日从农业农村部环境保护科研监测所获悉，该所重金属生态毒理与污染修复创新团队研究揭示了巯基功能坡缕石对镉靶向钝化作用机制，找到了一种能有效处理镉污染的新材料——新型巯基坡缕石功能材料。该团队前期研究发现，巯基坡缕石对镉污染的治理具有十分优异的效果，但其巯基比例差异对材料性能以及与镉结合构型的机制尚不明确。进一步的研究揭示，巯基坡缕石主要通过其表面的羟基和巯基与镉形成络合物来实现对镉的去除，这是其主要的作用机制。研究团队还发现，巯基与镉结合时可以形成两种不同的配合物：单齿配合物和双齿配合物。其中，双齿配合物更加稳定，是巯基与镉结合时的主要构型。这一发现对于理解巯基坡缕石去除镉的机理以及进一步优化材料的性能具有重要意义。目前，该新型材料入选农业农村部重金属污染耕地防治联合攻关组第一类产品，在室内和大田试验中均取得良好效果，已大面积应用于水稻、小麦、蔬菜产地安全生产实践中。

【关键词】新材料，镉污染，防治

【摘要】　　8月6日，科技日报讯，南开大学电子信息与光学工程学院罗景山教授团队与西班牙巴斯克大学科研团队合作，在电催化水分解制氢技术方面取得重要进展。他们开发了碱性条件下的高活性析氢催化剂，能在每平方厘米5安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时。这一成果满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求。相关研究发表在国际学术期刊《自然·通讯》上。

【关键词】电催化，水分解，制氢技术

【摘要】　　8月6日，科技日报讯，俄罗斯国立研究型技术大学开发了一种新型的半透明太阳能电池板，采用氧化铟锡透明电极应用于钙钛矿太阳能电池。这种电池板不仅能发电，还能传输光。研究人员通过离子束溅射方法制造了半透明太阳能电池，效率从3.12%提高到12.65%。新成果有助于制造串联太阳能电池和半透明太阳能电池，后者可传输可见光，适用于多种建筑应用。

【关键词】俄罗斯，电池板，氧化铟锡

【摘要】　　8月1日，材料与化学工程学院讯，蚌埠学院材料与化学工程学院的黄晓晨博士专注于银基-陶瓷触头材料的制备与电弧烧蚀性能研究。其最新研究成果发表在中科院一区国际高水平SCI期刊《Journal of Advanced Ceramics》上，影响因子为18.6。研究主要涉及Ag-Ta2AlC复合材料的制备及其在空气条件下的电弧侵蚀性能。这些材料有望替代传统的AgCdO和AgSnO2材料，解决铬毒性、湿润性差和温度升高等问题。研究通过热压烧结法制备了不同体积分数的Ag-Ta2AlC复合材料，并对其耐电弧烧蚀性能进行了分析。实验结果显示，Ag-30vol.% Ta2AlC表现出更优异的耐电弧烧蚀性能。该研究得到了安徽省硅基新材料工程研究中心和省级硅基新材料优秀科研创新团队的支持。

【关键词】银基，陶瓷，MAX相材料

【摘要】　　7月17日，科技日报讯，安徽大学的研究团队利用聚焦离子束微纳器件制备技术，成功制备了世界上尺寸最小的斯格明子赛道器件单元。该器件单元的赛道宽度仅为100纳米，能在纳秒电脉冲驱动下实现80纳米磁斯格明子的一维、稳定、高效运动。这一成果对于构建高密度、高速度、可靠的新型拓扑磁电子学器件具有重要意义。相关研究成果已发表在《自然·通讯》杂志上。斯格明子作为一种具有非平庸拓扑特性的磁结构，因其尺寸小、稳定性高、电流易操控等优点，被视为下一代数据载体的潜在候选。此次研究解决了器件特征尺寸过大和磁斯格明子运动轨迹不可控的两个关键问题，为基于磁斯格明子的器件构筑奠定了基础。

【关键词】斯格明子，纳米器件，磁性材料

【摘要】　　7月11日，新华社讯，探明高温超导的机理，进而研制出性能强大的新材料，是现代物理学的重大课题。近期，中国科学技术大学潘建伟、陈宇翱、姚星灿、邓友金等人成功构建求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器，以超越经典计算机的模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变，朝着获得该模型低温相图、理解量子磁性在高温超导机理中作用迈出重要一步。国际学术期刊《自然》7月10日发表了该成果。

【关键词】超冷原子，量子，模拟器

【摘要】　　7月5日，科技日报讯，记者4日从中国科学院空间应用工程与技术中心获悉，西北工业大学魏炳波院士团队在中国空间站开展的高性能难熔合金研究近期成功取得了多项空间材料凝固制备科学新发现，获取了难熔合金熔体的关键热物理性质，有力推动了难熔合金从地面研究向外太空研究的拓展，为我国空间材料科学理论研究、新型高性能的难熔合金材料制备等提供了重要基础。相关成果发表于《先进材料》等国际学术期刊。

【关键词】空间站，难熔合金，新发现

【摘要】　　7月2日，科技日报讯，近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料团队研究员陈涛、肖鹏等人通过构建悬浮双层式传感结构，实现了仿生电子皮肤的触痛感知高效集成，为人机交互、智能假肢等领域的材料应用提供了新可能。受人类皮肤功能和结构的启发，能够感知压力、应变、温度、湿度等不同外界刺激的传感器材料成为研究热点。仿生电子皮肤就是其中的一种。“仿生电子皮肤可以将形变、温度等外部刺激转换为电信号，送达数据处理终端。”论文第一作者、中国科学院宁波材料技术与工程研究所博士周伟对科技日报记者说，近年来，仿生电子皮肤日益受到关注，在机器人感知、智能假肢、医疗监测等领域展现出广阔的应用前景。

【关键词】仿生，触痛，感知

【摘要】　　6月7日，新材料网讯，5月31日，由深圳光华伟业股份有限公司及其子公司深圳聚生生物科技有限公司自主研发的《一种医用生物降解微球及其制备工艺》，正式通过了国家知识产权局批准，获得国家发明专利授权。基于本发明开发的医用生物降解微球，具备良好的生物降解性能。目前，深圳聚生已实现医用植入生物材料的全流程技术布局，公司在单体合成纯化、聚合物合成、材料加工和应用等方面均有相关专利技术，如单体纯化专利、医用无毒高效催化剂专利、制备微球相关专利，聚乳酸植入膜专利等。

【关键词】深圳聚生，生物降解，专利

【摘要】　　6月5日，科技日报讯，记者6月4日从兰州大学获悉，该校稀有同位素前沿科学中心陈熙萌、李湛团队的一项题为“构建二维异质结构通道：利用工程化生物膜和石墨烯进行精准的钪筛分”的突破性研究成果发表在国际期刊《先进材料》上。研究人员利用工程生物膜和氧化石墨烯纳米片之间的二级结构，构建了一种具有高效分离性能的二维异质通道。李湛介绍，这项全新的膜技术不但实现了钪离子的选择性识别与筛分分离，还对其他稀土元素的分离和提纯具有重要意义。

【关键词】稀土元素，膜分离，重要进展

【摘要】　　6月5日，科技日报讯，记者6月4日从中国建筑材料科学研究总院有限公司获悉，中国建材总院北京分公司石英所研制的低渗氦耐辐照高纯石英玻璃首次应用于嫦娥六号上升器激光陀螺仪。作为激光出射窗口和在线监测窗口，低渗氦耐辐照高纯石英玻璃经受住了宇宙极端环境的考验，不仅能够有效抵御宇宙射线的强烈辐照，还具备高膨胀系数适配性。低渗氦耐辐照高纯石英玻璃能够阻挡氦气的扩散，确保激光陀螺仪对角速度测量的高精度，进而保证飞行定位准确性，使得探测器能在月球的极端条件下稳定作业，为嫦娥六号采样任务的圆满完成提供了有力技术支撑。

【关键词】耐辐照，石英玻璃，探月

【摘要】　　6月4日，中国化工报讯，基于硫化物固态电解质的全固态二次电池被认为是最具潜力的下一代新能源体系之一。近日，青岛生物能源与过程研究所研究人员利用熔融黏结技术，干法制备出具有出色柔韧性的超薄硫化物固态电解质膜。采用该电解质膜制备出的一体化全固态电池具有优异的界面稳定性和长循环性能。研究团队针对目前干法制备过程中各组分分散不均问题，提出低压力制备的熔融黏结策略，在黏流态下将低黏度的热塑性聚酰胺（TPA）与硫化物Li6PS5Cl进行预混，在较低压力下热压成型，诱导TPA在硫化物颗粒间隙渗透，构建聚合物逾渗网络，实现超薄成膜的同时，兼具优异的柔韧性、热塑性、可弯曲性和较高离子电导率。

【关键词】硫化物，电池，干法制备

【摘要】　　5月22日，科技日报讯，5月21日，记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所获悉，该所固态能源系统技术中心研究团队利用熔融黏结技术，干法制备出具有出色柔韧性的超薄硫化物固态电解质膜，其优异的力学性能、离子电导率以及应力耗散特性可有效抑制电池内部应力不均导致的机械失效。运用该方法制备出的一体化全固态电池具有优异的界面稳定性、长循环性能。研究成果以“熔融粘结干法制备具有超薄电解质的硫化物全固态电池”为题发表在《先进材料》上。

【关键词】全固态电池，干法制备，新突破

【摘要】　　5月15日，新材料网讯，硫是地球上储存量排名第五的元素，八元环状硫单质具有独特的结构与化学稳定性，广泛分布于自然界中。随着石油工业的发展，作为石油化工下游产物的单质硫产量逐年上升，现如今已达到6000万吨/年。目前单质硫的消耗量与产量严重不匹配，单质硫常作为橡胶工业中的橡胶硫化剂使用，但年消耗量有限。因此以单质硫为原料制备生产具有经济价值与实际应用的商品，尤其是塑料，具有重要的意义。通过“逆硫化”反应，即高温条件下单质硫与烯烃分子发生共价交联反应，可获得一系列共价交联聚合物材料，但该类反应往往需要引入金属催化剂、光照条件或者阴离子诱导聚合等手段，经济效益较低且力学性能无法满足实际应用。除此之外，单一的共价开环聚合反应不能得到具有力学性能和实际应用价值的高分子材料，这是由于聚硫高分子在热力学上不稳定，平衡倾向自发形成单质硫单体。为了解决这一实际问题，华东理工大学曲大辉/张琦课题组引入五元环二硫作为共聚物，促进八元环单质硫热力学稳定开环聚合，同时利用超分子侧链交联策略，开发了一系列硫含量可调控、机械性能广谱可调的富硫超分子材料。由于侧链的氢键交联的动态可逆性，该富硫超分子材料展现出室温自修复性能和可降解性能。

【关键词】硫辛酰胺，无机硫，聚合物材料

【摘要】　　5月9日，中国高新网讯，英国曼彻斯特大学与澳大利亚墨尔本大学合作，研制出一种超纯硅，可用于构建高性能量子比特设备。这也是为可扩展量子计算机铺平道路所需的基本组件。发表在最新一期《自然·通讯材料》杂志上的研究成果，有望定义和推动量子计算的未来。曼彻斯特大学先进电子材料教授理查德·库里表示：“这是一项有可能为人类带来变革技术的关键一步，它让人们有能力处理大规模数据，并能找到解决复杂问题的方法，例如应对气候变化和医疗保健等领域的挑战。”硅是经典计算的基础材料，被认为是可扩展量子计算机的关键解决方案。在过去的60年里，科学家一直在学习如何设计硅以使其发挥出最佳性能。但在量子计算中，这一切面临许多问题。天然硅由3种不同质量的同位素组成——硅-28、硅-29和硅-30。其中硅-29约占硅的5%，会引起“核触发”效应，导致量子比特丢失信息。在最新研究中，科学家提出一种新方法，能够去除硅中的硅-29和硅-30同位素。这种方法制成的硅将成为大规模制造量子计算机的完美材料，并且同时具有高精度。这是世界上最纯净的硅，为创建100万个量子比特提供了宝贵途径，这些量子比特甚至可制成针头大小。这项新技术为可扩展量子设备的发展提供了清晰的路线图，并为构建可靠的量子计算机奠定了基础。其有望在人工智能、安全数据和通信、疫苗和药物设计以及能源、物流和制造等领域带来重大技术革新。

【关键词】硅，量子，比特设备

【摘要】　　5月6日，科技日报讯，轻质高强耐热铝合金是航空航天、交通运输等领域需求日益迫切的基础材料。记者4月30日从天津大学获悉，该校材料学院何春年教授团队创新地提出了一种“界面置换”分散策略，成功实现了约5纳米的氧化物颗粒在铝合金中的单粒子级均匀分布，制备的氧化物弥散强化铝合金在高达500℃的温度下仍具有史无前例的抗拉强度（约200兆帕）与抗高温蠕变性能。该成果近日发表在国际期刊《自然·材料》上。该项研究揭示了超细纳米颗粒增强轻质金属的超常耐热机制，并为开发耐热高强轻质金属材料及其航空航天、交通运输等重要领域应用提供了新思路。

【关键词】天津大学，耐高温，铝合金