学科: 材料科学与工程

本文提出一种新型锌-溴水系电池设计：通过在正极中加入富氮石墨相氮化碳（g-C3N4）等层状材料，让溴离子在材料层间嵌入并部分转化，从而完全避免有毒液态溴（Br2）的生成。该设计大幅提升电池安全性、循环寿命（>750次）和抗自放电能力（静置12小时容量保持90%以上），为低成本、高安全储能提供了新方案。

标签: 层状电极工程 嵌入-转化机制 水系电池安全 液态溴抑制 锌-溴电池

镍含量高的锂电池正极材料能量密度高、成本低，但容易衰减。本研究用机器学习筛选出铝离子和锡离子作为掺杂剂，成功构建了一种‘由外向内’的稳定结构：表面富锡、内部均匀掺铝。这种结构显著提升了电池寿命（200次循环后容量保持96.9%）并几乎消除了电压下降问题。

标签: 掺杂设计 机器学习 电压衰减 结构稳定性 高镍正极

本文解决钙钛矿-有机叠层太阳能电池中宽禁带钙钛矿层卤素分布不均的问题。因溴、碘结晶速度不同，导致薄膜上下层成分差异大，电压损失严重。研究团队引入甲酰胺溶剂，通过调控氢键作用平衡两种卤素的结晶速率，成功制备出卤素分布均匀的宽禁带钙钛矿薄膜。所制单结电池效率达18.9%，开路电压高达1.41伏；叠层电池效率达26.3%（认证25.6%），光照1000小时后仍保持92%初始效率。

标签: 卤素均匀性 宽禁带钙钛矿 氢键调控 钙钛矿-有机叠层电池

热电发电机（TEG）能把废热直接变成电，不排放二氧化碳、也无运动部件。但设计优化难度大，限制了其应用。新研究开发出AI模型TEGNet，精度超99%，计算速度比传统方法快约1万倍，还能按材料特性虚拟组装模块化器件，大幅加速高效TEG研发。

标签: 人工智能建模 废热回收 模块化设计 热电发电机 神经网络

本文报道了一种可大规模量产的可见光金属透镜制造技术：采用卷对卷（R2R）纳米压印工艺，每秒生产300个金属透镜，成本不高于甚至低于传统玻璃透镜。通过原子层沉积镀高折射率二氧化钛层，显著提升光学性能。该技术有望推动超构表面从实验室走向实际应用。

标签: 卷对卷制造 原子层沉积 纳米压印 超构表面 金属透镜

本文提出一种新型三维单片集成光子技术：将五氧化二钽（Ta₂O₅）光子器件直接全晶圆级、无缝集成到已刻蚀图案的薄膜铌酸锂（LN）衬底上。该技术兼顾低损耗、强非线性与电光调控能力，首次在单一芯片上同时实现高效率二次谐波产生（χ⁽²⁾）和四波混频（χ⁽³⁾）等多种频率转换功能，为高性能、低成本、可量产的集成光学芯片开辟新路径。

标签: 五氧化二钽 准相位匹配 薄膜铌酸锂 非线性频率转换

本文报道了一种可规模化制备钙钛矿量子点超晶格薄膜的新方法，实现了高精度像素化、长程有序排列和稳定发光。所制备的LED器件亮度达11.7万尼特，外量子效率30.9%，寿命超1.2万小时，且成功集成到商用驱动背板上，做出了1.85英寸全灰度视频显示屏。

标签: 发光二极管 超晶格薄膜 钙钛矿量子点

印度科学研究所物理系与日本物质材料研究机构合作，在单层石墨烯中首次发现一种奇特的‘狄拉克流体’——电子像超低阻力的液体一样集体流动，打破了传统导电导热规律，为在普通实验室研究高能物理现象（如黑洞热力学）提供了新途径。

标签: 狄拉克流体 理想流体 石墨烯 量子输运 魏德曼-弗兰兹定律

本文首次直接观测到氧气‘体相溢流’现象：在二氧化钛负载的钌催化剂中，氧原子并非像传统认为的那样沿表面扩散，而是直接从二氧化钛内部晶格穿过界面进入钌颗粒，且该过程受界面结构精准调控——仅在金红石型二氧化钛上发生，锐钛矿型则不发生。

标签: 体相传输 氧溢流 金属-载体界面 金红石二氧化钛

钙钛矿太阳能电池商业化受困于依赖人工经验的试错式研发，效率低下。本研究构建了首个全自动闭环系统：用机器学习快速筛选高效分子，再通过自动化产线实时优化制造工艺。成功发现新型钝化分子5ANI，小面积电池效率达27.22%，大面积组件达23.49%，运行1200小时后仍保持98.7%初始效率，且重复性是人工制备的近5倍。

标签: 机器学习 自动化制造 钙钛矿太阳能电池 钝化分子 闭环优化