太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率突破15%，鋰電池在零下50攝氏度也能高效放電，驗證半導(dǎo)體“明星材料”氧化鎵的記憶存儲功能……近期我國在新材料領(lǐng)域成果頻出，多種關(guān)鍵材料實現(xiàn)技術(shù)突破。這些新材料廣泛應(yīng)用于新能源、醫(yī)療、航空航天、高端制造等重要產(chǎn)業(yè)，對于推動產(chǎn)業(yè)升級、保障產(chǎn)業(yè)鏈安全具有重要意義，也彰顯我國在新材料領(lǐng)域的自主創(chuàng)新實力。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，近期集中涌現(xiàn)的新材料技術(shù)突破，均精準(zhǔn)直擊長期制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難題。
在新能源光伏領(lǐng)域，中國科學(xué)院青島能源所研究團隊攻克銅鋅錫硫硒太陽能電池“金屬離子遷移不可控”瓶頸，通過新型界面相引導(dǎo)離子有序排列，使光電轉(zhuǎn)換效率突破15%。
在半導(dǎo)體領(lǐng)域，北京郵電大學(xué)聯(lián)合多單位，實驗驗證了主流寬禁帶半導(dǎo)體氧化鎵的室溫本征鐵電性，解決了讓氧化鎵具備記憶存儲功能（即鐵電性）的科學(xué)難題，為未來的半導(dǎo)體技術(shù)開辟了新路徑。
在新能源儲能領(lǐng)域，南開大學(xué)聯(lián)合上�？臻g電源研究所團隊，打破傳統(tǒng)鋰電池電解液氧配位的動力學(xué)束縛，設(shè)計合成氟代烴溶劑新型電解液體系，成功研制出室溫條件下能量密度高達(dá)700瓦時/公斤的鋰金屬電池，在零下50攝氏度的極寒環(huán)境中，仍能釋放接近400瓦時/公斤的高能量。
此外，我國在柔性有機光電材料領(lǐng)域也持續(xù)突破。天津大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授葉龍介紹，柔性有機光電材料輕、薄、柔軟，還能用類似“印刷”的方式低成本制造。“近幾年，我國科研團隊在光電性能與拉伸性能難以兼顧的難題上取得突破：在保持較高能量輸出的同時，材料更不易被拉斷，器件在反復(fù)大幅拉伸后仍能穩(wěn)定工作。”
從應(yīng)用價值來看，這些新材料及其相關(guān)技術(shù)，均廣泛應(yīng)用于新能源、航空航天、高端制造等國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)：銅鋅錫硫硒材料具有元素儲量豐富、成本低、穩(wěn)定性高、無毒等優(yōu)勢，已成為光伏領(lǐng)域備受關(guān)注的新一代材料；耐低溫、高比能鋰電池拓展了新能源儲能的應(yīng)用邊界，為極寒地區(qū)、航空航天等特殊場景提供能源支撐；氧化鎵半導(dǎo)體的突破，為構(gòu)建高功率和極端環(huán)境下信息器件的多功能集成提供了全新的材料基礎(chǔ)和設(shè)計思路；柔性有機光電材料則是可穿戴設(shè)備、電子皮膚、柔性傳感器和便攜式能源的重要材料。
“柔性有機光電材料的持續(xù)突破，未來將帶動柔性電子從實驗室走向規(guī)�；瘧�(yīng)用，支撐健康監(jiān)測、智能終端、新能源等新興產(chǎn)業(yè)升級。”葉龍認(rèn)為，這一領(lǐng)域的突破有助于補齊關(guān)鍵材料短板，提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性與自主可控水平，為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供重要支撐。
中國科學(xué)院院士、南開大學(xué)常務(wù)副校長陳軍也表示，基于新型電解液的高比能電池在新能源汽車、具身智能機器人、低空經(jīng)濟以及極寒地區(qū)和航空航天等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用潛力。
業(yè)內(nèi)專家指出，新材料是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，也是產(chǎn)業(yè)升級的核心支撐。近期我國新材料領(lǐng)域的一系列突破，彰顯了新材料產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新活力與發(fā)展韌性。未來，隨著我國科研投入的持續(xù)加大和創(chuàng)新體系的不斷完善，新材料領(lǐng)域?qū)⒊掷m(xù)涌現(xiàn)更多突破，以創(chuàng)新合力引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級，為我國經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展提供更堅實的材料保障。
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