学科: 化学工程与技术

1月7日，KAIST宣布徐东和教授团队开发出新型全固态电池关键材料设计方法，采用廉价原料，通过二价阴离子调整晶体结构，在保持高性能的同时降低起火风险，实现实用离子电导率，具有高工业应用价值。

标签: 二价阴离子 全固态电池 固体电解质 框架调控机制 离子电导率

用于可再生能源存储和废热回收的相变热电池需兼顾高能量密度与快速充电，但高熔化焓相变材料导热性差导致二者矛盾。现有方法提升充电速率时会损失能量密度或增加能耗。本研究通过复合涂层设计实现滑移增强紧密接触熔化（sCCM），在密封热电池中不牺牲能量密度地提速，有机相变材料原型功率密度达1100±2% kW/m³，且循环寿命长、适应性强，可推广至多种相变材料。

标签: 功率密度 复合涂层 滑移增强紧密接触熔化 相变热电池

室温钠硫电池是传统锂基系统的可持续储能方案，但受限于低放电电压和过量钠阳极。本文报道3.6V级无阳极钠硫电池，采用高价硫/四氯化硫阴极化学，实现高能量功率密度，成本低，有望用于电网储能和可穿戴电子设备。

标签: 二氰胺钠电解质 无阳极钠硫电池 电网储能 硫/四氯化硫阴极 高压钠硫电池

去化石碳化是可持续发展领域的新概念，指逐步淘汰化石燃料时，通过大气、植物、废弃物等可持续碳源生产碳基化学品。全球嵌入式碳需求预计2050年翻倍，但需解决生物质土地使用、废弃物回收技术及二氧化碳转化能耗等挑战，研究与政策支持至关重要。

标签: 二氧化碳捕集 化学回收 去化石碳化 可持续碳源 生物质

顾教授团队受自然界聚合物启发，设计出含内置薄弱点的塑料。这类塑料无需高温或强化学物质，在日常条件下即可降解，且降解时间可通过分子结构调控，有望解决现代塑料难降解的难题。

标签: 仿生塑料 化学键 可编程降解 可降解塑料 聚合物设计

研究发现，对导电层状MXene膜施加栅电压可动态调控离子和中性溶质的渗透速率及尺寸截留，其机制与膜-溶液界面的唐南平衡有关，而非层间距变化。交流电压下还能通过扩散渗透流振荡增强渗透，为分子分离提供新方法。

标签: MXene膜 分子传输 动态调控 唐南平衡 扩散渗透流

苏黎世联邦理工学院的扬·弗曼特教授团队经七年研究，揭示了啤酒泡沫稳定性差异的科学原理，发现其与蛋白质、表面力等机制相关，成果在工业和环保等领域亦有应用价值。

标签: 啤酒泡沫 泡沫稳定性 蛋白质 表面力 马兰戈尼应力

中国一场吃辣比赛中，一名参赛者面露痛苦。而一种凝胶基人造舌头可在无需人类承受不适的情况下，对食物辣度进行排序。这种受牛奶解辣原理启发的装置，含奶粉、丙烯酸和氯化胆碱凝胶，能通过检测与辣椒素作用时的电导率变化，精准测量从甜椒到四川‘朝天椒’等多种食物的辣度。

标签: 人造舌头 凝胶传感器 辣度测量 辣椒素

螺旋聚合物是重要材料，但固态保持螺旋结构是应用难题。本文通过单晶到单晶转化的区域特异性叠氮-炔烃环加成反应合成结晶共价螺旋聚合物。在甘氨酸-脯氨酸体系中引入羟基，引发螺旋方向反转（左旋变右旋）、螺距缩短，并通过氢键实现紧密堆积，使材料力学性能显著提升，超过天然胶原蛋白。

标签: 单晶转化 拓扑化学聚合 羟基 螺旋聚合物

尽管成功复制了蛋白质的结构层次，但合成实现其异质性相关功能仍具挑战。研究设计出随机杂聚物作为酶模拟物，通过一锅法合成，形成伪活性位点，能催化反应，在非生物条件下保持活性、可规模化生产，并拓展了底物范围（包括四环素）。

标签: 伪活性位点 酶模拟物 随机杂聚物