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综述:双光子聚合量子点-聚合物架构:从4D微加工到量子光源
量子点-聚合物架构的革命性突破Abstract固态纳米发射体量子点(QDs)凭借高量子产率、可调谐发光和卓越的光稳定性,成为聚合物集成的理想选择。通过双光子聚合(2PP)技术,量子点掺杂的光敏聚合物可实现纳米级分辨率的复杂3D荧光结构制造。研究发现,量子点在聚合物基质中的均匀分散是保证器件光学性能的关键——表面修饰、兼具光引发剂和荧光团功能的双功能量子点、树脂添加剂等策略能有效防止团聚。这些方法通过调控量子点与光敏聚合物/激光的相互作用,实现了亚波长加工精度。光学器件的创新应用基于量子点的光学器件展现出惊人的多样性:光致发光防伪标签(PUFs)利用量子点独特的光谱特征实现高安全性认证;量子点集
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-09-05
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综述:小分子量噻吩真空沉积薄膜的结构形成控制
引言小分子量噻吩作为有机半导体核心材料,其结构特征直接影响电荷传输和光物理性能。萘基封端噻吩(如NaT2、NaT3)因兼具刚性端基与π共轭骨架,成为研究基底相互作用和应变耦合多晶型的理想模型。本文聚焦真空沉积薄膜的结构演化,从单晶到器件环境系统解析其构效关系。体相结构考量噻吩衍生物典型晶体结构呈鱼骨状排列,如α-3T单斜晶系(P21/c)含8分子/晶胞。萘基封端衍生物NaT2单斜晶系(P21)显示53.3°鱼骨角,其"翻转"多晶型(图4)源于分子长轴180°旋转。高压研究揭示3.5 GPa时β角突变引发二阶相变(图5),伴随硫-氢新相互作用形成(图6)和荧光猝灭。值得注意的是,NaT2在-40
来源:Advanced Materials Interfaces
时间:2025-09-05
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稀土离子掺杂金属卤化物钙钛矿微纳单晶实现低阈值激光发射
在光电材料领域,金属卤化物钙钛矿(Metal Halide Perovskites, MHP)因其优异的光电特性被视为激光器件的潜力候选者。然而高泵浦阈值始终制约着实际应用。科研团队独辟蹊径,采用稀土离子掺杂方案,以CsPbBr3单晶微带(SCMRs)和单晶微线(SCMWs)为载体展开研究。通过精准调控Ce3+掺杂浓度,当先驱体溶液中添加5 mol% Ce3+(实际掺杂浓度0.57 mol%)时,激光阈值从基准值10.7 µJ cm-2骤降至5.1 µJ cm-2。更令人振奋的是,在最优Ce3+掺杂基础上引入Er3+共掺杂,相同尺寸的SCMWs阈值进一步降至1.5 µJ cm-2。机制研究揭示
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-09-05
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Triton-X多功能掺杂剂助力高效柔性量子点发光二极管实现界面工程与机械强韧化
柔性量子点发光二极管(QLEDs)完美继承了刚性器件高色纯度、宽色域和低驱动电压等优势,同时具备可弯曲特性,堪称下一代显示技术的明日之星。然而现有柔性QLEDs仍沿用针对刚性玻璃基板优化的器件结构,有机柔性基底截然不同的界面化学特性与机械性能导致三大痛点:界面兼容性差、电荷注入失衡、机械耐受性不足。研究团队独辟蹊径,将聚乙二醇辛基苯基醚(Triton-X)作为"三合一"神器引入有机空穴注入层(HIL)。这种神奇添加剂能自发组装形成纤维状导电网络,如同在器件内部构建高速公路网:既通过提升界面润湿性消除"坑洼路段",又像增压泵般强化空穴注入,同时还扮演电流"守门员"角色有效拦截漏电流。更妙的是,T
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-09-05
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协同诱导三维Li2S沉积提升锂硫电池双向转化动力学
锂硫(Li-S)电池的性能核心在于硫与硫化锂(Li2S)的可逆转化效率。这项研究构建了MXene@MoSe2修饰的多孔碳纳米纤维(PCNFs)三维骨架,犹如为电化学反应搭建了"立体高速公路"。其中二维材料MXene化身"智能卫士"有效拦截多硫化物的穿梭效应,而锚定在表面的二硒化钼(MoSe2)纳米片则像"分子级催化剂",既暴露活性位点又避免Li2S绝缘层导致的"交通堵塞"。研究发现异质结界面的协同效应可诱导Li2S进行三维立体沉积,这种独特的"自下而上"生长模式显著缓解了电极表面钝化问题。更有趣的是,材料界面自发形成的"内置电场"如同安装了离子加速器,使锂离子扩散能垒降低42%。理论计算揭示M
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-09-05
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可见光诱导相变实现聚合物材料的机械性能动态进化
突破性研究揭示了人工聚合物材料实现类生物组织动态进化的可能性。传统聚合物因静态特性限制难以实现性能演化,而该研究通过可见光(visible light)精确控制的相(phase)演化策略,使材料经历生成(generation)、分离(separation)、融合(fusion)的周期性转变。在水凝胶(hydrogel)体系中,这种动态相变引发机械性能的阶梯式进化,杨氏模量(Young's modulus)实现从18.5 kPa到44.5 MPa的惊人跨越,增幅超2400倍。该技术为构建具有多级模量(multilevel moduli)的复合架构超材料(metamaterials)开辟了新途径,
来源:Advanced Materials
时间:2025-09-05
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自组装簇拓扑结构复合固态电解质助力高性能锂金属电池
在推动固态锂金属电池(SSLMBs)实际应用的过程中,结合无机材料与聚合物优势的复合固态电解质(CSEs)被视为突破性解决方案。然而传统体系存在相间相容性差的问题,导致离子传输通道断裂且机械强度不足。最新研究通过聚乙二醇(PEG)修饰的轮状钛氧簇(TOC@PEG)自组装,巧妙构建出具有多孔拓扑结构的创新电解质体系。这种基于聚环氧乙烷(PEO)基质的复合材料展现出惊人性能:60°C时锂离子电导率高达2.32×10−3 S cm−1,组装的锂对称电池在0.1 mA cm−2电流密度下实现创纪录的6000小时稳定循环。更令人振奋的是,采用磷酸铁锂(LiFePO4/LFP)正极的全电池在严苛条件下表现
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-09-05
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综述:交流电场下钙钛矿动态电致发光调制研究
Abstract钙钛矿发光器件凭借高效率、溶液加工性和可调发射光谱,已成为下一代显示技术的革命性平台。尽管当前主流器件采用直流(DC)驱动,但交流(AC)驱动模式正引发研究热潮。研究表明,AC驱动不仅能显著降低工作电压至家用电源兼容范围,其低频特性更可有效抑制钙钛矿晶格内的离子迁移现象——这是导致DC器件性能衰减的关键因素。通过调制载流子在交变电场中的输运行为,AC驱动使发光效率提升达30%以上,器件寿命延长近5倍。载流子动力学特性在AC电场中,钙钛矿材料的载流子呈现独特的极化弛豫效应。当电场频率低于103 Hz时,离子迁移与电子空穴复合形成动态平衡;而高于此临界频率时,离子被"冻结",仅电子
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-09-05
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超快光驱动分子工程动态消除两步法制备钙钛矿太阳能电池埋底界面DMSO残留
在两步法制备钙钛矿太阳能电池(PSCs)的过程中,埋底界面残留的二甲基亚砜(DMSO)严重制约器件性能。传统界面修饰方法因作用范围有限难以彻底清除这些残留物。最新研究创新性地采用4′-氨基偶氮苯-4-磺酸(AABSA)分子,在SnO2/钙钛矿界面构建光响应开关。这种分子具备超快(亚皮秒级)紫外触发可逆异构化能力,通过动态调控实现原位持续清除DMSO残留,同时优化结晶过程、缓解界面应变并促进电荷传输,突破了静态界面修饰的空间局限性。基于该技术制备的n-i-p型PSCs获得26.01%的冠军效率,在空气环境中保持4500小时后仍保留91%以上初始性能,在持续1-sun光照下稳定运行超过700小时。
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-09-05
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空间柔性多位点酰胺衍生物NUNB提升倒置钙钛矿太阳能电池及组件的性能研究
在钙钛矿(PVK)太阳能电池领域,空间柔性多位点酰胺衍生物n-(叔丁基)-4-脲基苯甲酰胺(NUNB)的引入开辟了新思路。这种分子凭借其灵活的C═O/N─H官能团与PVK产生多维度相互作用:既能通过化学钝化填补晶界缺陷,又能与甲脒离子(FA+)和甲胺离子(MA+)形成动态氢键网络,像"分子脚手架"般引导钙钛矿晶粒有序生长。这种双重作用机制使得薄膜质量显著提升——晶粒尺寸增大、残余张应力降低、缺陷密度骤减,犹如为电荷传输修建了"高速公路"。更令人振奋的是,NUNB修饰的电池器件展现出26.34%的冠军效率(第三方认证26.03%),其秘密在于该分子能精准调控载流子动力学:既抑制了陷阱辅助的非辐射
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-09-05
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过渡金属偶氮席夫碱配合物的非线性光学性能研究:从溶液、薄膜到纳米复合材料的跨尺度应用
过渡金属偶氮席夫碱配合物的非线性光学性能研究引言非线性光学(NLO)研究材料在强电磁场作用下的特殊响应,包括自聚焦、倍频和多光子吸收等现象。过渡金属配合物因其独特的电子结构和配位多样性,在NLO领域展现出巨大潜力。其中,同时含有偶氮基团(N═N)和席夫碱基团(C═N)的过渡金属配合物,通过金属-配体电荷转移(LMCT)机制可显著增强非线性光学响应。样品制备与表征研究以2-羟基-5-(邻甲苯基偶氮)苯甲醛与丙胺缩合制备的偶氮席夫碱配体(L)为基础,合成了Cu(L)2和Zn(L)2配合物。单晶衍射分析显示Cu(L)2呈平面四边形构型,而Zn(L)2为扭曲四面体构型。通过旋涂法制备了PMMA基薄膜,
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-09-05
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苯基膦酸装甲层修饰的ZnMgO纳米颗粒实现高效稳定量子点发光二极管
在量子点发光二极管(QLEDs)领域,锌镁氧化物(ZnMgO, ZMO)纳米颗粒(NPs)作为电子传输层(ETL)存在先天不足——低温溶胶凝胶法制备的ZMO颗粒尺寸小、表面缺陷多,易引发结构畸变和电学性能漂移,直接导致器件寿命缩短和性能波动。科研团队独辟蹊径,将苯基膦酸(BPA)及其衍生物像"纳米装甲"般锚定在ZMO表面,奇迹般地同时实现了三重功效:完美钝化表面缺陷、显著提升NPs分散稳定性、精准调控能级结构平衡电荷注入。经BPA修饰的ZMO@BPA纳米颗粒展现出惊人的稳定性,推动QLEDs性能全面突破。绿色QLEDs的外量子效率(EQE)从20.8%飙升至29.9%,刷新ZMO基绿光器件的性
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-09-05
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高效耐热深蓝OLED发光体的屏障高位反向系间窜越平衡设计
在显示与固态照明领域,开发高效深蓝有机发光二极管(OLED)发光体面临严峻挑战——色纯度、光致发光强度与激子利用率如同"不可能三角"般难以兼得。科研团队巧妙设计两种芘基膦氧化物发光材料,通过咔唑取代基的精准修饰,在发射红移程度、光致发光量子产率(PLQY)和跃迁特性间找到完美平衡点。更令人振奋的是,高位反向系间窜越(hRISC)过程如同"激子收割机",显著提升器件效率。最终制备的OLED器件展现出11.23%和8.14%的外量子效率(EQE),色坐标(0.15,0.07)和(0.15,0.12)完美符合深蓝标准。当温度从室温飙升至500K时,深蓝和白光OLED的电致发光(EL)强度分别增强22
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-09-05
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基于碘-氧闭环电化学的中性锌-空气混合电池高可逆性研究
这项突破性研究揭示了中性锌-空气/碘化物混合电池(ZAIB)的创新工作机制。通过精巧设计的铁氮纳米颗粒催化剂(FeN@HPC),在分级蜂窝状介孔-大孔碳基质中实现了三重相传质优化。放电过程中,碘三离子(I3-)还原生成的碘离子(I-)显著提升反应动力学,同时氧还原反应(ORR)产生的氢氧根(OH-)与电解液反应形成锌羟基乙酸二水合物(ZHA)沉淀。充电阶段则呈现精彩的双重协同:热力学优势驱动的低电位碘氧化反应(IOR)优先发生,既再生I3-又分解ZHA释放OH-,随后OH-与I3-自发反应完成碘-氧闭环循环,伴随氧气(O2)释放。这种"媒介体-催化剂"协同策略使电池获得640.1 mV的超低电
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-09-05
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化学燃料驱动的瞬态水凝胶荧光变色系统及其在时空编码信息加密中的应用
自然界生物系统展现出的时空控制能力激发了科学家对仿生智能材料的探索。一项突破性研究成功构建了基于聚集诱导发光(AIE)活性肽缀合物(NI-VD)的化学燃料驱动瞬态水凝胶系统。当燃料驱动形成酸酐(NI-VD-An)时,系统不仅发生瞬态凝胶化,还展现出从绿色到蓝色的荧光演变。这种自主可逆的过程通过酸酐水解实现了荧光特性的动态调控。研究最引人注目的突破在于,通过选择性捕获不同荧光团,该系统可实现从蓝色、绿色、白色、黄色、红色到紫色的可编程多色发射。更令人振奋的是,这种燃料驱动的瞬态水凝胶网络首次被证明可作为Förster共振能量转移(FRET)过程中的时间依赖性供体,同时还能调控供体-受体对的距离,
来源:Advanced Materials
时间:2025-09-05
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基于透明深共晶的超分子刚性玻璃形成机制研究
在透明材料领域,如何通过低分子量构建单元的非共价键合实现机械刚性与硬度,一直是科学家们攻坚的难题。传统策略往往需要复杂的分子设计和繁琐的合成步骤。这项突破性研究另辟蹊径,巧妙融合金属配位作用与氢键效应——锌四氟硼酸盐水合物(ZTH)与丙烯酰胺(AM)形成的ZTH-AM复合体系,犹如无机玻璃制备中的"玻璃液态"前驱体,有效抑制了组分结晶。研究团队采用无溶剂光聚合技术,将这种深共晶体系批量转化为透明的聚[ZTH-AM]玻璃材料。令人振奋的是,所得超分子玻璃展现出惊人的力学性能:93.50兆帕的拉伸强度媲美工程塑料,1.12吉帕的杨氏模量堪比某些金属合金,92.1度的硬度指标更是达到特种玻璃水平。这
来源:Advanced Materials
时间:2025-09-05
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基于D−π−A单元与侧链增强传质的三组分共价有机框架实现高效无牺牲剂H2O2光合成
光催化氧还原反应(ORR)和水氧化反应(WOR)是制备过氧化氢(H2O<2)最具前景的绿色途径。这项研究巧妙设计了三组分共价有机框架(TBT-COF),通过精确组装三苯胺(TN)给体单元和三嗪(TA)受体单元,构建了独特的D−π−A电子传输体系。有趣的是,硫醚侧链(R2S)的引入形成了气/液/固三相界面,显著提升了氧气扩散效率。这种"双管齐下"的策略使材料在不使用任何牺牲试剂的条件下,实现了高达7427.25 µmol g−1 h−1的H2O2产率。该工作为开发高性能光催化剂开辟了新途径,展示了结构精确调控在光催化领域的重要价值。
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-09-05
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热工程岩盐表面纳米层构建环境稳定型P2结构钠离子电池正极材料
锰基层状氧化物(Mn-based layered oxides)作为钠离子电池(SIBs)正极材料虽性能优异,却面临严峻的环境稳定性挑战——大气腐蚀和电化学腐蚀会导致过渡金属溶解(transition-metal dissolution)和电解质降解。有趣的是,科学家们通过精准的热处理工艺,在P2型正极材料表面成功构建了厚度仅4纳米的岩盐结构(rock-salt)纳米保护层。这个神奇的纳米层就像给电极穿了件"晶格锁子甲":不仅与体相层状结构完美晶格匹配,还能有效阻隔水分侵蚀和电解质副反应。电化学测试数据令人振奋:经过界面工程优化的电极在800次充放电后容量保持率高达92.3%,而普通电极仅剩5
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-09-05
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铁基普鲁士蓝类似物阴极中自转化界面与容量位点的协同机制:实现高通量钠离子传输的新策略
这项突破性研究揭示了铁基普鲁士蓝类似物(Fe-based Prussian Blue Analogs, FePBAs)阴极材料中自转化界面与体相存储位点的精妙协同机制。科研团队采用醋酸介质刻蚀法,在FePBAs表面可控构建了具有离子调控功能的铁氧化物(FexOy)界面层,有趣的是该过程同时触发了材料体相内钠离子存储位点的意外增加。这个智能设计的FexOy界面层展现出三重神奇功效:调控局部溶剂化结构、重构亥姆霍兹层(Helmholtz layer)、建立稳定的阴极-电解质界面(CEI),为钠离子铺设了"高速公路"。与此同时,体相内增加的钠离子位点通过建立电解质与晶格间的浓度梯度驱动力,进一步加速
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-09-05
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双金属磷化物异质结构空间限域效应实现稳定钠离子电池负极材料
在钠离子电池(SIBs)研究领域,锡磷化物(Sn4P3)因其高达1256 mAh g-1的理论容量成为明星负极材料。但充放电过程中生成的"调皮"Sn0中间体就像脱缰野马,不仅容易团聚还会引发剧烈体积变化,严重影响电池循环寿命。科研团队巧妙设计出"双金属磷化物异质结构+石墨烯"的复合装甲:将Sn4P3与过渡金属磷化物(MPx, M=Mn/Fe/Cu等)像三明治般封装在石墨烯(G)中。当钠离子入驻时,原位生成的M0就像纳米磁铁,以超强吸附力(-3.5 eV)牢牢固定住Sn0,形成独特的空间限域效应。这种设计不仅防止了活性物质"开小差",还通过内置电场为钠离子(Na+)铺设了高速公路。其中Sn4P3
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-09-05