学科: 冶金工程

锂和镁是清洁能源技术关键矿物，但从盐水中提取高纯度锂因镁离子存在极具挑战。本文研发的多金属氧铌酸盐基“Mg-PONb海绵”，能在极宽镁锂比范围超选择性快速分离，1分钟内镁离子去除率>99.9%，锂损失极小，选择性超5000，且可循环使用，为锂镁分离提供可持续策略。

标签: 多金属氧铌酸盐 盐水 离子海绵 锂镁分离

结构有序的金属有机框架（MOF）膜在化工和制药分离中前景广阔，但纳米分散体高表面能导致组装困难。本研究提出亚稳相结晶（MPC）策略，通过非经典结晶路径制备出高精度、结构均匀的MOF膜，具有优异分离性能和稳定性，且易于规模化生产。

标签: 亚稳相结晶 分子分离 孔径调控 规模化制备 金属有机框架膜

全固态锂金属电池中，电子和离子传输决定正极性能。传统复合策略界面复杂阻碍传输，本研究提出抗氧化高熵混合离子电子导体HE-O-MIEC，室温下电子电导率1150 S/cm、锂离子电导率2.3×10⁻⁴ S/cm，归功于高构型熵提升锂浓度。其与正极和电解质兼容，电池无需电解液和额外压力，30°C初始放电容量115 mAh/g，500次循环后容量保持83%。

标签: 全固态锂金属电池 正极动力学 电子电导率 锂离子电导率 高熵混合离子电子导体

为支持绿色能源转型，2050年需每年可持续供应6000万吨铜、1000万吨镍和100万吨钴。陆地储量减少，深海多金属结核成替代选择。现有提取法流程长、能耗高、碳排放大（镍45吨/吨、钴28吨/吨、铜4吨/吨）。本文提出无化石氢等离子体还原法，以绿氢和可再生能源驱动，一步完成煅烧、熔炼、还原和精炼，直接碳排放减少90%，能效提升18%，还能通过热处理选择性回收铜且无需酸或还原剂，为结核提取关键金属提供更可持续经济的途径。

锂是电池关键元素，传统提取方法步骤多、污染大。新研发的一步法FJH-Cl2技术，无需酸碱，几秒内从锂含量4.8%的矿石中提取出纯度97%、产率94%的氯化锂，大幅降低成本与污染，助力清洁能源发展。

标签: 提锂 氯气法 清洁能源 瞬间焦耳加热 锂辉石

作者从小受铸铁作坊启发，大学学习材料工程时思考“谁控制结构与键合”，质疑热力学的绝对权威。通过分子束外延和氧化物薄膜等技术，实现按需调控物质的结构与键合，在材料科学领域从打破规则迈向制定规则。

标签: 分子束外延 材料科学 氧化物薄膜 结构与键合 规则制定

钢铁行业是实现净零排放的核心领域，但脱碳难度较大。现有脱碳路线图难以指导单个工厂的技术选择，本研究通过整合数据开发模型，为全球钢厂定制成本最低的脱碳路径：短期通过能效提升和废钢再利用减排，长期采用碳捕集冶炼还原及绿氢炼钢，兼顾经济利益与气候目标。

标签: 低碳技术 工厂层面 成本最优路径 碳中和 钢铁脱碳

现有镍基高温合金工作温度最高1100°C，限制了涡轮机等设备效率。新研发的铬钼硅合金熔点约2000°C，室温有延展性且氧化慢，或能让部件在超1100°C下工作，有望提升效率、减少燃料消耗与二氧化碳排放，具技术飞跃潜力。

标签: 二氧化碳排放 工作温度 燃料消耗 镍基高温合金

1982年发现的准晶体，原子排列呈非重复模式，曾令科学家困惑。近期研究揭示其热力学稳定性，开发出新制备方法并发现新特性，有望推动其应用。

标签: 准晶体 反铁磁性 密度泛函理论 热力学稳定性 磁性微珠

麻省理工学院研究人员发现，即使经过标准工业加工，金属中的原子也无法完全随机排列，这种微妙的化学结构会持续存在。这一意外发现揭示了新物理原理，有望帮助工程师调整金属性能，应用于航空航天、半导体等领域。

标签: 位错缺陷 合金性能调控 工业加工 金属原子有序性 非平衡态