Continuous Breakthroughs in New Materials Field Benefit Multiple Key Industries

太阳能电池光电转换效率突破15%，锂电池在零下50摄氏度也能高效放电，验证半导体“明星材料”氧化镓的记忆存储功能……近期我国在新材料领域成果频出，多种关键材料实现技术突破。这些新材料广泛应用于新能源、医疗、航空航天、高端制造等重要产业，对于推动产业升级、保障产业链安全具有重要意义，也彰显我国在新材料领域的自主创新实力。<br> 业内专家认为，近期集中涌现的新材料技术突破，均精准直击长期制约产业发展的难题。<br> 在新能源光伏领域，中国科学院青岛能源所研究团队攻克铜锌锡硫硒太阳能电池“金属离子迁移不可控”瓶颈，通过新型界面相引导离子有序排列，使光电转换效率突破15%。<br> 在半导体领域，北京邮电大学联合多单位，实验验证了主流宽禁带半导体氧化镓的室温本征铁电性，解决了让氧化镓具备记忆存储功能（即铁电性）的科学难题，为未来的半导体技术开辟了新路径。<br> 在新能源储能领域，南开大学联合上海空间电源研究所团队，打破传统锂电池电解液氧配位的动力学束缚，设计合成氟代烃溶剂新型电解液体系，成功研制出室温条件下能量密度高达700瓦时/公斤的锂金属电池，在零下50摄氏度的极寒环境中，仍能释放接近400瓦时/公斤的高能量。<br> 此外，我国在柔性有机光电材料领域也持续突破。天津大学材料科学与工程学院教授叶龙介绍，柔性有机光电材料轻、薄、柔软，还能用类似“印刷”的方式低成本制造。“近几年，我国科研团队在光电性能与拉伸性能难以兼顾的难题上取得突破：在保持较高能量输出的同时，材料更不易被拉断，器件在反复大幅拉伸后仍能稳定工作。”<br> 从应用价值来看，这些新材料及其相关技术，均广泛应用于新能源、航空航天、高端制造等国家战略性产业：铜锌锡硫硒材料具有元素储量丰富、成本低、稳定性高、无毒等优势，已成为光伏领域备受关注的新一代材料；耐低温、高比能锂电池拓展了新能源储能的应用边界，为极寒地区、航空航天等特殊场景提供能源支撑；氧化镓半导体的突破，为构建高功率和极端环境下信息器件的多功能集成提供了全新的材料基础和设计思路；柔性有机光电材料则是可穿戴设备、电子皮肤、柔性传感器和便携式能源的重要材料。<br> “柔性有机光电材料的持续突破，未来将带动柔性电子从实验室走向规模化应用，支撑健康监测、智能终端、新能源等新兴产业升级。”叶龙认为，这一领域的突破有助于补齐关键材料短板，提升产业链供应链韧性与自主可控水平，为战略性新兴产业发展提供重要支撑。<br> 中国科学院院士、南开大学常务副校长陈军也表示，基于新型电解液的高比能电池在新能源汽车、具身智能机器人、低空经济以及极寒地区和航空航天等领域具有广阔的应用潜力。<br> 业内专家指出，新材料是战略性新兴产业的基础，也是产业升级的核心支撑。近期我国新材料领域的一系列突破，彰显了新材料产业的创新活力与发展韧性。未来，随着我国科研投入的持续加大和创新体系的不断完善，新材料领域将持续涌现更多突破，以创新合力引领产业升级，为我国经济社会高质量发展提供更坚实的材料保障。（记者 吴蔚 栗雅婷 张建新）