学科: 化学工程与技术

美因茨大学研究人员开发出新型锰基金属配合物，合成简单、激发态寿命达190纳秒（创纪录），为光化学提供可持续替代方案，有望用于大规模清洁能源如制氢。

标签: 光化学 制氢 清洁能源 激发态寿命 锰基金属配合物

钙钛矿太阳能电池虽向商业化迈进，但钙钛矿层不稳定且含毒铅。封装可提升稳定性并抑制铅泄漏，然而户外使用中封装材料易受损，降低封装效果。本研究报道一种由离子聚集体介导的快速自修复封装剂EP，其动态离子聚集体能驱动分子链运动，50°C下6分钟内可完全修复裂纹。EP封装器件在恶劣天气下铅封存效率超99%，经1500小时湿热测试和300次热循环后，分别保留初始效率的95.17%和93.53%。

标签: 离子聚集体 自修复封装剂 钙钛矿太阳能电池 铅泄漏抑制

离子凝胶因高离子导电性和环境稳定性在软机器人、能源系统和生物电子界面等领域前景广阔，但兼具高强度和抗断裂性仍具挑战。本研究通过调控溶剂-溶质相互作用，制备出高强度（约65.4兆帕）、高断裂能（约607千焦/平方米）的复合离子凝胶，可承载自身重量5000多倍，且具有抗干燥、透气等特性，有望用于可穿戴生物电子和慢性伤口愈合电子绷带等领域。

标签: 可穿戴生物电子学 慢性伤口愈合 机械性能 溶剂工程 离子凝胶

英国纽卡斯尔大学和伯明翰大学科学家研发出一种清洁节能的特氟龙（PTFE）回收新方法：仅用钠金属和机械摇晃，在室温下无需有毒溶剂即可分解废弃特氟龙，将其转化为牙膏等用品中的有用氟化物，变废为宝。

标签: 循环经济 机械化学 氟回收 特氟龙回收 聚四氟乙烯

固态电池对可持续储能至关重要，具备长寿命、耐低温和高安全性等优势，但稳定固态电解质与界面的设计仍是重大挑战。人工智能作为颠覆性催化剂，为材料发现和能源系统重构带来新可能。本文综述其在电解质和界面工程中的应用进展，分析挑战并提出构建智能生态系统的路线图，有望加速可持续电池技术发展。

标签: 人工智能 固态电池 智能生态系统 电解质工程 界面工程

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

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

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

超市里整齐堆叠的橙子展示了材料科学的一个关键概念：表面均匀的对称物体能组装成密堆积结构，其近邻数量由热力学决定（通常为12个），与材料无关。而通过设计仅在特定位点相互作用的物体（如用微型模板沉积金属原子制成的3D打印微粒），这种‘补丁状’粒子可自组装成超结构，为制备具有特定孔结构、成分或光学性能的材料开辟了道路。

标签: 材料科学 自组装 补丁状粒子 超结构