• 缺陷工程调控Y2 Ti2 O5 S2 二维材料宽带超快激光性能研究

  论文解读在光电材料领域，二维材料因其独特的量子限域效应和表面效应成为研究热点。然而，现有材料如石墨烯、黑磷等存在固有缺陷：石墨烯光吸收效率低，黑磷易氧化，过渡金属二硫化物（TMDs）响应波段窄。如何开发兼具宽带响应、高稳定性和优异非线性光学性能的新型二维材料，成为超快激光技术发展的关键瓶颈。针对这一问题，中国的研究团队选择层状氧硫化合物Y2Ti2O5S2（YTOS）作为研究对象。该材料由[Y2S2]2+岩盐层和ReO3型-TiO2层交替堆叠而成，具有各向异性电荷迁移特性，但其带隙较宽限制了红外波段应用。研究人员通过缺陷工程策略，首次将Mg掺杂引入YTOS晶格，成功制备出具有S–Mg–S层缺陷的

  来源：Materials Today Physics

  时间：2025-06-13

• 立方相KGdF4 的低场驱动巨磁热效应：突破亚开尔温磁制冷材料瓶颈

  在探索宇宙奥秘和量子科技的前沿领域，实现稳定可靠的亚开尔温（<1 K）制冷是关键技术瓶颈。传统依赖3He的稀释制冷技术因资源稀缺和太空环境适应性差而受限，而基于磁热效应（MCE）的绝热去磁制冷（ADR）技术虽具潜力，却受制于商用材料钆镓石榴石（Gd3Ga5O121 K）。中国科学院的研究团队通过创新材料设计，在《Materials Today Physics》发表的研究中，揭示了立方相氟化钆钾（C-KGdF4）的低场巨磁热效应，为超低温制冷开辟了新路径。研究采用固相烧结法合成KGdF4多晶样品，通过调控退火温度获得正交（O-KGdF4）、三角（T-KGdF4）和立方（C-KGdF4）三种晶相。

  来源：Materials Today Physics

  时间：2025-06-13

• 新型B:CNWs/BDD复合电极的研制及其在食品和水样中除草剂现场电化学检测的应用

  【研究背景】百草枯(Paraquat, PQ)作为全球130多个国家使用的剧毒除草剂，其WHO规定的饮用水安全限值仅为38 nM。这种难以降解的双吡啶类化合物会引发肺纤维化、肾衰竭等严重健康问题，已在欧盟等32个国家被禁用。然而农业滥用导致食品污染事件频发，现有检测技术难以满足现场快速筛查需求。传统碳基电极材料如石墨烯虽具有良好电子传递性能，但存在稳定性不足的问题。【研究团队与方法】由印度 Shiv Nadar 卓越研究院、波兰格但斯克理工大学组成的联合团队在《Materials Today Chemistry》发表研究，创新性地将硼掺杂碳纳米墙(B:CNWs)的高比表面积特性与硼掺杂金刚石(

  来源：Materials Today Chemistry

  时间：2025-06-13

• 综述：金属烯的可控合成及其在可持续能源电催化中的作用

  金属烯：电催化能源转换的新纪元历史概述金属烯的兴起源于石墨烯研究的延伸。这类纯金属构成的二维材料保留了金属本征特性，同时具备高比表面积、丰富不饱和位点等优势。从早期过渡金属硫化物（TMDs）到如今多元合金金属烯，其发展轨迹印证了维度工程对催化性能的颠覆性影响。合成策略金属烯的制备面临金属键强、三维堆积倾向等挑战。目前主流方法包括：液相剥离法：通过超声或插层剂削弱层间力，适用于层状前驱体；模板导向生长：利用氧化石墨烯等模板限制金属横向生长，实现厚度<1 nm的Pd、Pt金属烯；拓扑转化法：将金属氧化物/硫化物前驱体在H2氛围中原位还原，保留二维形貌。性能优化通过应变工程在Au@Pd核壳结构中引入

  来源：Materials Today Energy

  时间：2025-06-13

• Zr-MOF改性环保纳米二氧化硅/聚多巴胺三元纳米杂化材料在不同腐蚀环境中的长效防腐环氧涂层研究

  金属腐蚀如同无声的"金属癌症"，每年吞噬全球GDP的3-4%。特别是在化工、海洋工程等领域，酸碱盐多相腐蚀环境使得传统环氧树脂(EP)涂层的微裂纹成为腐蚀渗透的"特洛伊木马"。虽然金属有机框架(MOF)因其同时含有机配体和金属中心的特性被视为"智能防腐胶囊"，但Zr-MOFs如UiO-66面临酸性环境过稳定、碱性环境过活跃的两难困境——就像"不会融化的冰"和"刹不住的车"的矛盾体。为解决这一难题，Sharif University of Technology和University of Mohaghegh Ardabili的研究团队创新性地采用"无机-有机双修饰"策略：先通过气相纳米二氧化硅(

  来源：Materials Today Chemistry

  时间：2025-06-13

• 石榴石-硫化物复合电解质实现无枝晶高压全固态电池的突破

  4V)和大电流工况下，传统硫化物固态电解质(SSE)如Li10GeP2S12(LGPS)会与锂金属形成混合导电界面，加速电解质的分解和枝晶生长。尽管卤素掺杂的银汞矿型电解质Li5.5PS4.5Cl1.5(LPSCl1.5)展现出更好的界面稳定性，但在实际电池工况中仍难以抵抗枝晶穿透。面对这一世界性难题，中国研究人员在《Materials Today Energy》发表突破性成果，通过石榴石-硫化物复合电解质设计，实现了高压无枝晶全固态电池的重大突破。研究团队采用机械球磨-烧结法制备LLZTO改性LPSCl1.5复合电解质，通过X射线衍射(XRD)、电化学阻抗谱(EIS)和同步辐射X射线断层扫描

  来源：Materials Today Energy

  时间：2025-06-13

• 酵母生物模板诱导应变效应构建多电子反应Na2.25 Ti0.75 V1.25 (PO4 )3 用于高性能钠离子电池

  论文解读背景与挑战钠离子电池（SIBs）因钠资源丰富、成本低廉被视为锂离子电池（LIBs）的理想替代品，但其发展受限于正极材料的性能瓶颈。典型NASICON（钠超离子导体）结构材料Na3V2(PO4)3（NVP）虽具有开放三维离子通道，但仅能实现两电子反应，导致容量不足（<120 mAh g−1），且存在电导率低、毒性高等缺陷。如何通过绿色方法提升材料的多电子反应能力和导电性，成为SIBs领域的关键难题。研究设计与方法西南石油大学团队创新性地采用酵母生物模板法，合成Ti/V共掺杂的NASICON材料Na2.25V1.25Ti0.75(PO4)3@Y（NT0.75VP@Y）。关键技术包括：1）酵

  来源：Materials Today Energy

  时间：2025-06-13

• 锌离子预嵌δ型二氧化锰正极材料通过电解液协同策略构建长效水系质子电池

  随着电子设备普及对储能需求的激增，传统锂离子电池受限于锂资源短缺和有机电解液安全隐患，而水系储能器件凭借成本低、安全性高等优势崭露头角。其中，水系质子电池(APBs)因H+离子半径小、扩散动力学快成为研究热点，但正极材料在酸性电解液中的溶解问题严重制约其发展。δ-MnO2虽具有308.4 mAh g−1的理论容量，却面临锰溶解、结构坍塌和Jahn-Teller畸变等挑战。河北重点实验室的研究团队在《Materials Today Chemistry》发表研究，通过Zn2+预嵌和电解液协同策略，成功开发出高稳定性APBs正极材料。研究采用水热法制备Zn2+预嵌δ-MnO2，通过X射线衍射(XRD

  来源：Materials Today Chemistry

  时间：2025-06-13

• 有机/无机异质界面工程实现电荷平衡分布：Liq/LiF复合电子注入层提升钙钛矿发光二极管性能

  在追求高效光电器件的道路上，有机/无机界面的电荷传输问题犹如一道难以逾越的鸿沟。传统锂氟化物(LiF)超薄电子注入层(EIL)虽能增强铝电极与有机电子传输层(ETL)间的电子注入，但其强离子键特性导致蒸发沉积时形成岛状结构，无法完全覆盖基底，更糟的是会在电场作用下产生大量缺陷电荷陷阱。这些缺陷如同道路上的坑洼，阻碍电子均匀流动，最终导致器件性能下降。面对这一挑战，西南交通大学的研究团队独辟蹊径，通过巧妙融合8-羟基喹啉锂(Liq)的平滑界面特性与LiF的强极性优势，构建出Liq/LiF复合电子注入层(cEIL)，成功实现了电荷的平衡分布，将钙钛矿发光二极管(PeLEDs)的性能推向新高度。这项

  来源：Materials Today Physics

  时间：2025-06-13

• 镍/碲化铋界面电机械性能退化的定量扩散分析及其对热电器件寿命预测的启示

  在物联网和5G光通信技术迅猛发展的今天，微型热电器件(TEDs)因其独特的能量转换能力成为可穿戴电子和光学模块温控的核心组件。然而，随着器件尺寸缩小至毫米级，镍(Ni)电极与碲化铋(Bi2Te3)界面的元素扩散问题日益凸显——Kirkendall空洞和金属间化合物的形成会导致接触电阻暴增200倍，机械强度骤降，最终引发器件失效。尽管学界尝试通过多层界面设计和合金化改进工艺，但缺乏定量分析手段使得可靠性预测成为行业瓶颈。北京理工大学邓 Yuan 团队在《Materials Today Physics》发表的研究中，选取商用级p型(Bi0.5Sb1.5Te3)和n型(Bi2Te2.7Se0.3)热

  来源：Materials Today Physics

  时间：2025-06-13

• γ刀联合Cu-Cy纳米颗粒介导的光动力疗法：肝癌治疗新模式的探索与验证

  3cm)或多灶性肿瘤易复发转移等临床痛点。与此同时，光动力疗法(PDT)虽具备免疫激活和放疗增敏特性，但传统光敏剂受限于可见光穿透深度，难以作用于深部器官如肝脏。这一对看似矛盾的疗法能否优势互补？湖南研究团队通过开发第四代光敏剂铜-半胱胺(Cu-Cy)纳米颗粒，首次实现了γ射线直接激活PDT效应，为肝癌综合治疗开辟了新路径。相关成果发表于《Materials Today Physics》。研究采用RNO-ID法检测γ射线激活Cu-Cy产生活性氧(ROS)的能力，通过体外肝癌细胞模型评估联合疗法对增殖迁移的抑制效果，并建立裸鼠移植瘤模型验证体内抗肿瘤作用。临床前研究特别关注了肝硬化背景下肝脏功能

  来源：Materials Today Physics

  时间：2025-06-13

• 壳聚糖基双效封装水凝胶敷料：芦荟与姜黄素协同促进伤口愈合的微结构与生物活性研究

  慢性伤口治疗长期面临两大难题：传统敷料无法维持湿润环境且抗菌效果有限，而现有水凝胶虽能改善微环境，却难以稳定递送天然活性成分。芦荟和姜黄作为传统药用植物，其抗炎、抗菌特性已被广泛证实，但直接应用时存在化学稳定性差、生物利用度低等瓶颈。工业大学的Rojas John团队在《Materials Today Communications》发表的研究，通过创新性双提取物封装策略，将这两种天然活性成分整合至壳聚糖基水凝胶中，为慢性伤口管理提供了突破性解决方案。研究采用超声辅助提取法获得芦荟（含2.4±0.7%芦荟素）和姜黄（含2.6±0.3%姜黄素）提取物，通过离子凝胶法用海藻酸钠/氯化钙封装后，结合冻

  来源：Materials Today Communications 

  时间：2025-06-13

• 热轧退火协同调控CoCrFeNi(TiC)0.2 高熵合金超细碳化物析出与位错强化的机制研究

  在材料科学领域，高熵合金（HEAs）因其独特的多主元固溶效应和优异的力学性能成为研究热点。其中，CoCrFeNi基面心立方（FCC）结构合金展现出卓越的应变硬化能力和延展性，被视为航空发动机涡轮部件和航天器结构框架的潜在候选材料。然而，这类合金在铸态下的屈服强度仅230MPa，抗拉强度400MPa，难以满足极端工况下的高强度需求。尽管通过添加TiC陶瓷颗粒可将铸态合金强度提升至330MPa（屈服）和940MPa（抗拉），但距离工程应用仍有显著差距。针对这一瓶颈，湖北某高校团队在《Materials Today Communications》发表研究，创新性地采用热轧与退火协同调控策略，成功实现

  来源：Materials Today Communications 

  时间：2025-06-13

• 双马来酰亚胺-氰尿酸聚合物涂层提升LiNi0.6 Co0.2 Mn0.2 O2 正极热稳定性与电化学性能的安全型锂离子电池研究

  随着电动汽车和储能需求的爆发式增长，高能量密度锂离子电池（LIBs）成为研究焦点。其中镍含量超过60%的层状氧化物正极材料（如LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2，简称NCM622）虽能提供高达200mAh/g的比容量，却暗藏致命隐患——充电状态下Ni4+/Co4+的强氧化性会引发晶格氧释放，导致热失控甚至爆炸。更棘手的是，电解液与高活性正极表面的副反应还会加速过渡金属溶解，造成电池容量跳水。传统金属氧化物涂层虽能缓解问题，但往往牺牲离子电导率。如何在不影响性能的前提下给电池穿上"防火服"，成为学界攻坚的难点。台湾省的研究团队独辟蹊径，从航空航天材料中获得灵感，将具有三维交联网络的双马来酰亚

  来源：Materials Today Communications 

  时间：2025-06-13

• 电化学氢化TiO2 纳米管与ZnIn2 S4 纳米片功能化界面构建及其高效光催化CO2 转化研究

  全球气候变化正以前所未有的速度威胁着人类文明，而二氧化碳（CO2）作为温室气体的主要成分，其减排与资源化利用成为科学界焦点。自20世纪70年代Halman和Inoue开创性工作以来，半导体光催化技术因其能将CO2转化为甲烷（CH4）、一氧化碳（CO）等太阳能燃料而备受关注。在众多候选材料中，二氧化钛（TiO2）因其化学稳定性、无毒性和适宜能带结构被视为理想催化剂，但其宽禁带（~3.2 eV）和快速电荷复合的特性严重制约了实际应用效率。为突破这一瓶颈，中国台湾地区的研究团队在《Materials Today Energy》发表了一项创新研究。他们通过电化学氢化法制备了表面部分非晶化的TiO2纳米

  来源：Materials Today Energy

  时间：2025-06-13

• 两性离子分子CAPB实现3D钙钛矿太阳能电池体相与表面双重钝化提升光伏性能

  钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其卓越的光电特性成为能源领域的研究热点，认证效率已突破27%。然而，溶液法制备的钙钛矿薄膜存在晶界和表面缺陷，导致非辐射复合(non-radiative recombination)，严重制约器件性能与稳定性。尽管表面钝化(如2-氨基吡啶、2-巯基吡啶等)和添加剂工程(如咖啡因)能部分改善缺陷问题，但单一策略难以同时解决体相(bulk)与界面缺陷。台湾大学Wang Leeyih团队在《Materials Today Energy》发表研究，创新性采用两性分子椰油酰胺丙基甜菜碱(CAPB)，实现三重阳离子CsFAMA钙钛矿的协同钝化。研究采用旋涂法制备CAPB掺杂(

  来源：Materials Today Energy

  时间：2025-06-13

• 微生物腐蚀环境下7075铝合金超低温双增强的微观结构演化机制研究

  在波涛汹涌的海洋环境中，铝合金材料正面临着一场看不见的"微生物战争"。作为船舶甲板、舱室结构的关键材料，7075铝合金虽具有轻质高强的优势，却难以抵御海洋微生物的"集体攻势"——在高盐、高湿、富氧的复杂环境中，微生物腐蚀(Microbial Influenced Corrosion, MIC)会导致材料表面出现局部腐蚀加剧、钝化膜失效等问题，严重威胁海洋装备的安全服役。更棘手的是，传统表面改性技术如超声表面滚压(USRP)难以应用于复杂构件，而热处理和微量元素添加又存在工艺控制困难、可能引发晶间腐蚀等新问题。针对这一技术瓶颈，广东海洋大学的研究团队独辟蹊径，将目光投向超低温深冷处理(Deep

  来源：Materials Today Communications 

  时间：2025-06-13

• 三维空心碳组装WS2 纳米片复合结构实现钠离子电池高倍率性能

  随着全球对锂资源短缺问题的关注，与锂同族的钠因储量丰富成为储能研究新焦点。然而，钠离子电池(SIBs)负极材料面临比容量低和循环寿命短的双重挑战。钨 disulfide(WS2)虽具有433 mAh g−1的高理论容量，但其半导体特性和充放电过程中的剧烈体积变化严重制约实际应用。陕西科技大学等机构的研究人员创新性地将WS2纳米片与三维空心碳复合，在《Materials Today Energy》发表的这项研究，不仅揭示了碳基质对转化反应稳定性的增强机制，更实现了0.06%的超低单周容量衰减率。研究采用硬模板法构建ZnO衍生MOF碳骨架，通过溶剂热技术原位生长WS2纳米片。XRD证实了WS2的纯

  来源：Materials Today Energy

  时间：2025-06-13

• 双功能小分子添加剂调控准二维钙钛矿相分布实现高效蓝光发光二极管

  蓝光钙钛矿发光二极管(PeLEDs)作为实现全彩显示的关键组件，其性能长期落后于绿光和红光器件。准二维(quasi-2D)钙钛矿虽具有高激子结合能和强量子限域效应，但复杂的多相分布导致能量转移效率低下，严重制约器件发展。针对这一瓶颈，西安理工大学的研究团队在《Materials Today Energy》发表创新成果，通过引入噻吩-2-羧酸(TCA)这一双功能小分子，同时实现相分布调控和缺陷钝化，将蓝光PeLEDs的外量子效率(EQE)提升至7.6%，较对照组提高2倍。研究采用紫外-可见吸收光谱、光致发光光谱(PL)和X射线衍射(XRD)等技术，系统分析了TCA对PEABr:CsBr:PbBr

  来源：Materials Today Energy

  时间：2025-06-13

• 自旋辅助层层组装法制备高性能有机热电纳米复合薄膜的协同界面设计与性能调控

  随着全球能源危机加剧，废热回收技术成为研究热点。热电(Thermoelectric, TE)材料能够直接将热能与电能相互转换，其性能由无量纲优值ZT=σS2T/κ决定，其中σ为电导率，S为塞贝克系数，κ为热导率。传统无机TE材料如Bi2Te3虽性能优异，但存在原料稀缺、成本高、柔韧性差等瓶颈。相比之下，有机TE材料凭借轻质、柔性、低毒等优势备受关注，但如何协同提升σ和S仍是重大挑战。为解决这一难题，圆光大学研究人员在《Materials Today Energy》发表研究，创新性地采用自旋辅助层层组装(Spin-assisted Layer-by-Layer, LbL)技术，以聚(4-乙烯基吡

  来源：Materials Today Energy

  时间：2025-06-13

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