学科: 材料科学与工程

柔性电池的准固态聚合物电解质在大电流下离子传输效率低。本研究设计了嵌入对齐单壁碳纳米管（SWCNTs）作为离子通道的纳米流体水凝胶，提升离子电导率至30.3 mS/cm，使锌电池循环超7000小时，-15℃仍稳定，突破传统限制，助力可穿戴设备实现超快充放电与低温耐受。

标签: 准固态电解质 水系锌离子电池 碳纳米管 离子通道 纳米流体水凝胶

非传统外延技术需均匀二维表面。传统碳化硅制石墨烯高温（>1500°C）致表面不均，本研究用低温金属辅助石墨化在碳化硅上快速合成均匀单晶石墨烯，并成功制备高质量III-N（氮化铝、氮化镓）单晶薄膜。

标签: III族氮化物薄膜 二维材料外延 碳化硅上石墨烯 金属辅助石墨化

超宽禁带半导体适用于射频器件，但难同时实现浅能级掺杂与高导热性。本研究通过剥离层转移工艺将掺浅杂质的氧化镓薄膜异质集成到高导热氮化铝衬底上，制成高性能射频功率晶体管，为下一代射频应用提供可能。

标签: 射频功率器件 异质集成 氧化镓 氮化铝 超宽禁带半导体

检测单个自旋（包括稳定和亚稳态）是量子传感的核心挑战。金刚石氮-空位中心虽强大，但受环境噪声和传感体积限制。本研究利用纠缠NV对增强传感，灵敏度提升3.4倍、空间分辨率提高1.6倍，可同时检测静态和动态自旋，为量子材料的原子尺度表征开辟新路径。

标签: 单自旋检测 氮-空位中心 纠缠增强传感 量子传感 量子材料

水对生命至关重要，但其界面和强受限水的电学性质研究不足。本研究用扫描介电显微镜观察1纳米受限水，发现几分子厚时介电常数达铁电体级（约1000）、电导率超离子液体级，源于氢键无序，助力理解水界面和纳米孔现象。

标签: 介电常数 扫描介电显微镜 氢键 电导率 纳米受限水

地球部分水存在于极小的分子空腔中，这些水处于“高能”状态，并非被动旁观者，而是影响分子间相互作用的关键驱动力，对药物研发和材料科学具有重要意义。

标签: 分子空腔 分子结合 材料科学 药物研发 高能水

氨是化肥生产核心，传统哈伯 - 博施法能耗高且排碳。新研究用室温常压电化学硝酸盐还原法，发现氧化铜催化剂在负电压下形成金属铜，可高效产氨，为绿色氨开发提供新思路。

标签: 氧化铜催化剂 氨 电化学硝酸盐还原 绿色氨 金属铜

轴铁性材料作为新型铁性材料，其电偶极子涡旋状态稳定但难以操控。研究团队利用圆偏振太赫兹脉冲成功切换其涡旋方向，为开发稳定的非易失性数据存储技术提供了新可能。

标签: 圆偏振光 太赫兹脉冲 数据存储 电偶极子涡旋 轴铁性材料

边缘和缺陷虽仅占晶体材料的一小部分，却对材料性能影响重大。有机-无机卤化物钙钛矿是潜力巨大的下一代半导体材料，但其边缘因高敏感性难以成像。本研究通过超低剂量四维扫描透射电子显微镜叠层成像，实现迄今最低剂量原子分辨率，揭示了钙钛矿边缘的原子结构及动态变化，发现碘空位与更高损伤率相关。

标签: 叠层成像 有机-无机卤化物钙钛矿 缺陷 超低剂量电子显微镜 边缘结构

发表于《ACS Central Science》的研究阐明了金、银、铂等贵金属在催化过程中表现优异的原因，开发出等电位电子滴定（IET）技术可直接测量分子与金属间的电子共享分数，为设计先进催化材料开辟新可能。

标签: 催化材料 电子共享 电子分数转移 等电位电子滴定 贵金属