【摘要】 2月20日，科技日报讯，在追求可持续能源解决方案的过程中，寻求更高效的太阳能电池至关重要。有机光伏电池因其灵活性和成本效益而成为传统硅基电池的潜力替代品。然而，优化其性能仍然是一个重大挑战。土耳其阿卜杜拉·居尔大学研究人员开创性地重新设计了有机光伏电池的结构，赋予其半球形的外壳，旨在最大限度地提高光吸收和角度覆盖率。与先前报道的半圆柱壳设计相比，半球形壳结构也成为明显的“领跑者”。它拥有TE偏振的光吸收显著增加13%，TM偏振的光吸收显著增加21%。此外，半球形壳结构还具有更广阔的角度覆盖范围，这对于可穿戴电子设备等需要灵活光捕获的应用特别有利。研究人员表示，随着吸收和全向特性的改善，半球形壳活性层将助力有机太阳能电池的多种应用领域。这种新形状标志着有机太阳能电池设计的重大飞跃，让可再生能源的未来前景更光明。
【关键词】光伏电池，可再生，能效
【摘要】 2月8日，科技日报讯，据物理学家组织网6日报道，韩国蔚山科学技术院（UNIST）研究人员开发出一种新型多功能材料，能实时动态调整其形状和力学性能。受章鱼等生物启发研制出的软体机器人，在多个领域展现出巨大的应用潜力。但现有软体机器人缺乏软体动物的适应性，主要原因在于很难实时改变和调整材料的特性和功能。鉴于此，研究团队引入一种利用图形刚度模式的新方法。通过让具有椭圆形空隙的简单辅助结构的各个组成单元在数字二元刚度状态（软或刚）之间切换，他们开发出一种可编程多功能材料。这种材料无需额外的设备，即可原位编程多种机械性能。研究负责人金智允（音译）表示，他们开发出的超材料能在几分钟内实现所需的特性。这种数字可编程材料表现出非凡的机械性能，包括形状转换和记忆、应力—应变响应和横向弹性。它还具有可调谐性，以及能量吸收和压力输送等特性，有望应用于多个领域。
【关键词】超材料，机械性，软体机器人
【摘要】 2月6日，科技日报讯，科学家希望了解超导材料的奇异性质如何从其结构中产生，以及如何控制结构以获得理想的特性。其中一个有趣的研究进展是手性问题。超导体中手性的效应可使超导体在高磁场暴露下更加稳固。东京都立大学团队此次引入了一种全新的方法寻找手性化合物。他们没有梳理化合物列表，而是混合了两种具有已知物理性质的化合物。其中一种是具有超导性但没有手性的铂锆化合物，另一种是具有手性但没有超导性的铱锆化合物。将两种化合物以不同的元素比例组合在一起，能有效地“混搭”物理性质，从而提出一种同时具有手性晶体结构和超导性的新材料。该团队首先研究了不同的混合物比例，发现在大约80%的铱内含物中，手性晶体结构的比例在室温下迅速增加；当样品冷却到低温，他们能确认高达85%左右的超导性。这留下了一个“小窗口”，手性和超导性两种属性都可在其中显现。他们创造的新的铂-铱-锆化合物在2.2K温度以下转变为超导体，使用X射线衍射可观察到其具有手性晶体结构。
【关键词】重组，新材料，物理性质
【摘要】 2月1日，科技日报讯，韩国半导体产业协会29日发布数据分析称，至2031年韩国国内半导体产业劳动力缺口将达5.6万人左右。据该机构统计，2022年韩国半导体产业劳动力缺口约为1800人，10年后该数字将扩大30倍。半导体产业为韩国国民经济支柱性产业。韩国央行在预测2024年经济增长率时表示，排除半导体产业的经济增长率为1.7%，计算半导体产业在内的经济增长率为2.1%。韩国政府和大学目前对半导体人才引进和培养给予了政策倾斜，但效果不彰。人才引进方面，韩国于2023年1月设立尖端产业专门人才签证，但其中有韩语能力考试分数和韩国国内大学留学经历等规定。这些规定事实上限制了大多数理工类学科背景的外国人才。大学教育方面，首尔大学自然科学和工科类学科2023学年28个硕士课程专业中有16个未能招满学生。三星电子与成均馆大学和延世大学合作开设半导体相关专业，SK海力士与高丽大学也进行了类似的合作项目。毕业生就学期间可获取高额奖学金，完成学业后可保送进入对口企业，但依然面临报名的人多，放弃入学的人也多的问题。韩国半导体产业界认为，尽管政府出台一系列扶持政策，但高端人才不断向海外流出，大学又无法及时填补人才缺口，产业发展将面临逐步空心化的局面。
【关键词】韩国，半导体，人才缺口
【摘要】 1月26日，科技日报讯，瑞典林雪平大学的研究人员开发出一种新的、更环保的方法来制造用于太阳能电池、人造神经元和软传感器等有机电子产品的导电油墨。有机电子是基于有机半导体材料的新一代电子信息技术。在某些情况下，它可以替代传统硅基电子产品。由于制造简单、灵活性高、重量轻，再加上传统半导体通常具有的电学特性，有机电子可用于数字显示器、储能、太阳能电池、传感器和软植入物等应用。有机电子是由半导体塑料制成的，这种塑料被称为共轭聚合物。然而，加工共轭聚合物通常需要对环境有害、有毒和易燃的溶剂。这是有机电子广泛商业化部署和可持续使用的主要障碍。林雪平大学的研究人员开发出了一种新的可持续的方法来从水中处理这些聚合物。除了更加可持续，新油墨还具有很高的导电性。团队研究了一种使用水等良性溶剂处理共轭聚合物的新方法。通过这种被称为基态电子转移的方法，研究人员不仅解决了使用危险化学品的问题，而且还证明了材料和设备性能的改善。当研究人员测试这种新型导电墨水作为有机太阳能电池的传输层时，他们发现稳定性和效率都高于传统材料。他们还测试了利用这种墨水制造电化学晶体管和人造神经元，结果其工作频率与生物神经元相似。
【关键词】半导体，可持续，有机电子
【摘要】 1月25日，新材料网讯，锂离子电池是目前最受欢迎的为电动汽车和智能手机供电的方式之一。锂电池重量轻、可靠且相对节能，但它们往往需要数小时才能完成充电，而且缺乏处理大电涌的能力。美国康奈尔大学科学家研制出一款新型锂电池，可在5分钟内完成充电，速度快于市场上其他同类电池，且历经数千次充放电循环后仍能保持性能稳定，有望缓解电动车驾驶员的“里程焦虑”。研究人员表示，这项技术与无线感应充电道路相结合，有望缩小电池的尺寸和成本，使电动交通成为司机更可行的选择。
【关键词】锂电池，充电，速度
【摘要】 1月22日，科技日报讯，1月17日，韩国动力电池企业SK ON宣布，该公司与美国全固态电池企业Solid Power在拉斯维加斯签署了技术转让协议。根据该协议，SK ON可使用Solid Power拥有的电芯设计和试生产线相关技术进行研发。全固态电池具备充电时间短、能量密度高等特点。继2023年上半年日本万胜公司声称在世界上首次成功开发出超小型全固态电池后，韩国动力电池企业不断加大在该领域的投入。三星SDI在韩国企业中最快进入全固态电池开发阶段并开始生产样品。2023年底，三星SDI新设全固态电池专门小组——ASB事业化推进小组。该小组是公司中大型电池事业部直属组织，目标是2027年以后实现商用化。LG新能源选择的研发路径是与韩国科学技术院、首尔大学等机构进行联合开发。他们计划2026年前实现聚合物半固态电池产业化，2028年量产聚合物全固态电池，2030年量产硫化物全固态电池。
【关键词】韩企，全固态电池，研发投入
【摘要】 1月22日，科技日报讯，据《先进材料》杂志报道，在纳米尺度上打印金属可创建具有有趣功能的独特结构，对包括电子设备、太阳能转换、传感器和其他系统的发展至关重要。人们普遍认为，纳米级打印需要高强度的光源。但是，飞秒激光工具价格高达50万美元，这对大多数实验室和小型企业来说过于昂贵。美国佐治亚理工学院研究人员开发出一种基于光的打印金属纳米结构的方法。这种方法比目前任何可用技术都更快、更便宜。具体而言，它比目前的传统方法快480倍，成本仅为原方法的1/35。研究人员致力于寻找一种低成本、低强度的光，可以类似飞秒激光器的方式聚焦。在测试了这项技术后，研究人员发现，即使在低强度的光线下也可进行投影式纳米级打印，但前提是图像必须清晰聚焦。与昂贵的飞秒激光器不同，研究人员在打印中使用的SLED的价格便宜很多。
【关键词】光打印，金属，纳米结构
【摘要】 1月16日，科技日报讯，美国能源部布鲁克海文国家实验室和哥伦比亚大学研究人员联合开发了一种耦合电化学和热化学反应的新策略，可将强效温室气体二氧化碳转化为碳纳米纤维。这些材料具有广泛的独特性能和许多潜在的长期用途。研究人员在《自然-催化》杂志上描述，新方法可在相对较低的温度和环境压力下进行，成功地将碳锁定在固体形态的物质中，以抵消碳排放甚至实现负碳排放。研究人员表示，将碳纳米纤维放入水泥中，可使碳在混凝土中锁定至少50年。该过程同时还会产生氢气。新工作的特别之处在于，试图将二氧化碳转化为具有附加值且坚实的固体碳材料。这种固体碳材料含有尺寸为十亿分之一米的碳纳米管和纳米纤维，具有许多吸引人的特性，包括强度、导热性和导电性。但是，从二氧化碳中提取碳并使其组成精细的结构并不是一件简单的事情。研究人员为此开发了串联两步法。该方法将反应分解为多个阶段，用两种不同类型的催化剂，使分子更容易聚集在一起并作出反应。
【关键词】催化，碳纳米纤维，温室气体
【摘要】 1月12日，天天化工网讯，1月8日，温州大学新材料与产业技术研究院与韩国EPS KOREA株式会社就“聚乳酸泡沫包装材料开发”项目正式签约。项目负责人为温大化材学院国家特聘专家黄承哲教授。韩国EPS KOREA株式会社、斗本株式会社负责人与温州大学化材学院的学院班子、新材料产业研究院负责人一行出席了签约仪式。此次双方签约项目合作金额2.4亿韩元（约130万人民币），标志着学院在国际科研合作上迈出了重要一步。韩国EPS KOREA株式会社主要生产EPP、EPS等石化基不可降解的发泡包装材料，主要客户是韩国最大、全球极有影响力的三星电子，年产值约5000万美元。三星电子急需通过绿色产品的研发、生产及销售，提升其环境保护者的形象，而且已向EPS KOREA株式会社指示研发、提供生物基可降解的泡沫包装材料，手机、大型显示器等高端产品的泡沫包装将首先采用生物基可降解的泡沫包装材料。
【关键词】中韩，聚乳酸，包装材料
【摘要】 1月10日，OFweek锂电网讯，据《日经新闻》报道，本田汽车（Honda Motor）正考虑在加拿大建设新的电动汽车及电池生产设施。该项目的总投资额可能达到2万亿日元（当前约合996亿人民币），将成为日本汽车制造商投资金额最高的项目之一。据悉，本田正在评估选址，其中包括位于安大略省现有汽车工厂附近的地点。据预计，本田将在2024年底前做出决定，而新工厂最早将于2028年投产。若这一计划顺利落地，加拿大工厂将成为本田全球第三座电池工厂，北美第二座电池工厂。
【关键词】汽车巨头，本田，电池厂
【摘要】 1月10日，IT之家讯，微软和太平洋西北国家实验室（PNNL）合作，借助AI力量识别出新材料，应用在电池中，最多可以减少70%的锂金属使用量。现有锂电容易过热和起火，而且提取过程需要大量的水和能源，因此对环境有负面影响。微软和PNNL借助人工智能，筛选了3200万种潜在材料，并在80小时时间内将名单缩小到2 种，其中5种是已知材料。团队表示如果使用传统方法获取这些材料，这个过程将耗时二十多年。微软研究院微软量子雷德蒙德（QuArC）小组负责人Krysta Svore表示：从这些结果中可以看出，人工智能和高性能计算的结合能够加速科学发现。PNNL项目开发办公室主任、物理化学家Karl Mueller表示：最重要的一点是我们获得新想法、新材料的速度。如果我们能看到这种加速度，这将是未来寻找这类材料的必经之路。IT之家从报道中获悉，这种候选材料简单地称之为N2116，是一种固态电解质，危险系数较低，不容易爆裂和引发火灾。科学家目前仍在研究剩余的17种潜在材料，寻找替代锂金属的最佳材料。团队还利用生成式人工智能和高性能计算，让这一过程变得更简单、更快捷。
【关键词】AI，微软，新材料
【摘要】 1月4日，新材料网讯，苏黎世联邦理工学院（ETH）宣布，它的工程师团队在太阳能技术方面取得了重大突破。该团队开发了一种独特的技术，能够利用阳光和空气生产液体燃料。这一技术首次在2019年于苏黎世市中心ETH机器实验室的屋顶上，在真实环境中得到展示。研究人员强调，这些合成的太阳能燃料在燃烧过程中释放的二氧化碳量与其生产过程中从空气中捕获的相同，因此是碳中和的。技术的核心在于一个特殊的太阳能反应堆，该反应堆置于集中阳光下，可达到高达1500摄氏度的温度。这一反应堆内置有多孔的陶瓷结构，由氧化铈制成，用于进行热化学循环，从而分解空气中捕获的水和二氧化碳。生成的合成气——氢气和一氧化碳的混合物，可进一步转化为液态烃燃料，例如煤油，用于航空动力。
【关键词】3D打印，太阳光，液体燃料
【摘要】 1月4日，科技日报讯，美国佐治亚理工学院研究人员创造了世界上第一个由石墨烯制成的功能半导体。石墨烯是由已知最强的键连接在一起的单片碳原子。半导体是在特定条件下导电的材料，是电子设备的基本组件。石墨烯电子学中长期存在的问题是石墨烯没有合适的带隙，并且无法以正确的比率打开和关闭。最新技术实现了带隙，这是开发基于石墨烯的电子产品的关键一步。研究团队在使用特殊熔炉在碳化硅晶圆上生长石墨烯时取得了突破。他们生产了外延石墨烯，这是在碳化硅晶面上生长的单层。研究发现，当制造得当时，外延石墨烯会与碳化硅发生化学键合，并开始表现出半导体特性。但要制造功能性晶体管，必须对半导体材料进行大量操作，这可能会损害其性能。为了证明他们的平台可作为可行的半导体发挥作用，该团队需要在不损坏它的情况下测量其电子特性。他们将原子放在石墨烯上，利用掺杂技术向系统“捐赠”电子，用于查看该材料是否是良好的导体。测量表明，他们的石墨烯半导体的迁移率是硅的10倍。换句话说，电子以非常低的阻力移动，这在电子学中意味着更快的计算。研究人员表示，这就像在碎石路上行驶与在高速公路上行驶一样。它效率更高，升温幅度不大，并且速度更高，因此电子可移动得更快。新开发的产品是目前唯一具有用于纳米电子学的所有必要特性的二维半导体，其电学特性远远优于目前正在开发的任何其他二维半导体。
【关键词】石墨烯，功能半导体，电子产品
【摘要】 12月22日，OFweek锂电网讯，据日经网报道，12月20日，松下能源（Panasonic Energy）表示，在经过“仔细考虑”后，其将放弃在美国俄克拉荷马州设立电池工厂的计划，但没有透露具体细节。今年4月16日，松下控股表示，该公司正在考虑在俄克拉荷马州新建一座电池厂，这将是该公司在美国的第三座工厂。当时，该公司还概述了建厂计划将获得的激励方案，而当地官员也表示，该工厂的总投资或将达到50亿美元。这是继电池产量下降之后，松下针对电池产能作出的又一大动作。10月30日，松下表示，公司第二财季在日本的电池产量环比减少了60%，并将能源部门的本财年（2023年4月至2024年3月）利润预期下调了15%。同时，松下首席财务官Hirokazu Umeda表示，松下正在努力优化库存，同时关闭部分生产线，而不是完全停止运营。时隔一个多月，松下就宣布放弃新工厂投建计划，较调整产线变动更大。目前，松下的产能主要来自美国工厂、日本工厂与中国工厂。在美国的是与特斯拉合资的内华达州工厂，当前产能估计为39GWh；在日本的工厂产能为10GWh；在中国大连的工厂产能为5GWh，计划扩产至20GWh。
【关键词】电池，松下，扩产
【摘要】 12月26日，中国科学报讯，科学家一直在尝试制造像金刚石一样坚硬的材料。金刚石作为地球上最坚硬的物质，是许多材料科学研究的基准。1989年，美国伯克利大学的A.Y. Liu和M.L. Cohen从理论上预言了一种由碳和氮合成的材料，推断其硬度可与金刚石相媲美，甚至可能比金刚石更高。科学家采用各种手段试图在实验室合成这种化合物，但结果并不理想。现在，英国爱丁堡大学的Dominique Laniel和同事，在70万倍大气压下压缩金刚石钻头之间的碳和氮，并用激光加热到3000摄氏度，最终合成了这种几乎和金刚石一样硬的化合物——一种氮化碳的微小样本。该化合物有望应用于切割工具、传感器甚至炸药的制造。目前合成的样本只有5微米宽、3微米厚，扩大生产规模可能很困难。不过从理论上讲，使用更大的金刚石来压缩碳和氮，应该可以制造出更大块的材料，但合成所需的压力可能更高；这将使氮化碳的成本远高于金刚石。Laniel表示，这种新材料具有金刚石所没有的优点，例如可以在压力下产生电信号，这可能使其应用于传感器。此外，该材料具有高能量密度，可能制成一种强大的爆炸物，但环境毒性要小得多。
【关键词】硬材料，金刚石，传感器
【摘要】 12月15日，科技日报讯，据《日本经济新闻》等媒体报道，日本厂商正在集中发力，加速攻克纯电动汽车充电电池的稳定供应问题。近日，日本东芝公司开发出了不含稀有金属钴的锂离子电池。该电池使用特殊的正极材料，能够显著抑制导致电池膨胀的气体产生，从而提升电池性能。测试结果显示，新电池5分钟可快速充电80%。锂离子电池由正极材料、负极材料和电解液构成。正极材料一般包含钴和镍等。这些稀有金属开采和精炼过程中存在水质污染问题，且其埋藏地区分布不均，存在较大的供应链风险。东芝的新型锂电池不含钴，含镍较少，能够降低对稀有金属资源的进口依赖。一般的充电电池随着使用次数的增加，会出现电池劣化。东芝的新型电池在测试中能确保充放电6000次以上仍维持8成以上容量。东芝的目标是用5年左右的时间，将新型电池应用于电动工具和工业机械等小型高电压设备，再逐步大型化完成车载装配。日本国内电池厂商中，松下能源已推出钴含量5%以下的电池，汤浅蓄电池也在使用全球储量丰富且供应链稳定的硫磺开发锂硫电池。
【关键词】日本，锂电池，快速充电
【摘要】 12月18日，新材料网讯，赢创宣布全资控股位于泰国北标府的原合资企业泰国Peroxide有限公司（TPL）。本项收购已于12月15日完成。TPL是一家区域领先的特种过氧化氢和过氧乙酸供应商，其产品广泛应用于微芯片生产、太阳能电池制造、水处理、食品安全等领域。该公司的年销售额约为5000万欧元左右。自2020年2月赢创收购PeroxyChem以来，TPL一直由赢创和Aditya Birla Group分别持股。赢创智能材料业务部门负责人Lauren Kjeldsen表示：“TPL的专长与赢创的目标高度契合，将帮助我们为应对现今和未来的挑战打造定制化解决方案，比如为高需求应用提供清洁、可持续的化学品。电子产品就是一个例子：全球范围内，微芯片的需求正不断增长，而微芯片的生产需要过氧化氢。”赢创亚太区总裁雷铁喜博士表示：“TPL拥有一支强大且经验丰富的管理团队，善于运用先进技术与应用专知。这支团队的宝贵专长有助于增强赢创在亚太地区的特种化学品业务，我们对此充满期待。”
【关键词】赢创，亚太地区，过氧化物
【摘要】 12月12日，天天化工网讯，12月8日，英力士表示，其已与利安德巴塞尔（LyondellBasell）达成协议，将以7亿美元的价格收购利安德巴塞尔的环氧乙烷（EO）及衍生物业务，包括位于得克萨斯州的Bayport Underwood工厂。该交易包括一套42万吨/年的环氧乙烷装置、一套37.5万吨/年的乙二醇（EG）装置和一套16.5万吨/年的乙二醇醚装置，以及Bayport Underwood生产基地的相关第三方业务。交易预计于2024年第二季度完成，届时利安德巴塞尔在该基地的所有现任员工和部分异地员工将转入英力士。英力士氧化物公司首席执行官Tobias Hannemann表示，英力士是欧洲领先的生产商，此次收购将其环氧乙烷及衍生物业务扩展到美国这个全球最大的市场。此次收购还将补充英力士位于路易斯安那州Plaquemine的现有乙醇胺生产设施。Bayport Underwood厂区拥有空闲土地，可用于发展英力士的第三方业务，支持客户在现有的环氧乙烷和衍生产品平台上共用厂房并进行整合。
【关键词】英力士，收购，环氧乙烷
【摘要】 12月11日，科技日报讯，木质素是自然界最常见的有机材料之一，瑞典科学家已经证明，未经处理的硫酸盐木质素可用于制造更环保、更可靠的太阳能电池，广泛应用于个人电子设备等多个领域。太阳能是目前主要的可持续能源之一，由硅制成的传统太阳能电池效率很高，但制造过程耗能高且复杂，而且可能会导致危险的化学物质泄漏。有机太阳能电池由于生产成本低、重量轻且具有柔韧性而成为热门研究领域，应用于诸多领域，如室内使用或附着在衣服上为个人电子设备供电。但问题在于，有机太阳能电池由塑料或从石油中提取的聚合物制成，因此，它们可能并不那么环保。鉴于此，林雪平大学和皇家理工学院（KTH）科学家开发出了一种新型有机太阳能电池，其中与电池阴极相连的部分电子传输层由直接源于木浆的硫酸盐木质素制成，他们希望未来制造出几乎完全由木材制成的太阳能电池。最新研究负责人、林雪平大学有机电子实验室教授马特斯·法尔曼表示，最新研究是用木材替代品取代石油基材料的第一步，他们希望制造出高效、可靠、廉价、环保的太阳能电池。此前，已有科学家利用化学改性的木质材料提高有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池的可靠性。在最新研究中，科学家们使用的是“原始”的硫酸盐木质素。研究人员指出，硫酸盐木质素的优势在于，它能够产生许多氢键，这有助于维护太阳能电池的稳定性。
【关键词】木材，有机，太阳能电池
