新材料領域突破不斷 惠及多個關鍵產業

太陽能電池光電轉換效率突破15%，鋰電池在零下50攝氏度也能高效放電，驗證半導體“明星材料”氧化鎵的記憶存儲功能……近期我國在新材料領域成果頻出，多種關鍵材料實現技術突破。這些新材料廣泛應用于新能源、醫療、航空航天、高端制造等重要產業，對于推動產業升級、保障產業鏈安全具有重要意義，也彰顯我國在新材料領域的自主創新實力。

業內專家認為，近期集中涌現的新材料技術突破，均精準直擊長期制約產業發展的難題。

在新能源光伏領域，中國科學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離子有序排列，使光電轉換效率突破15%。

在半導體領域，北京郵電大學聯合多單位，實驗驗證了主流寬禁帶半導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）的科學難題，為未來的半導體技術開辟了新路徑。

在新能源儲能領域，南開大學聯合上海空間電源研究所團隊，打破傳統鋰電池電解液氧配位的動力學束縛，設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700瓦時/公斤的鋰金屬電池，在零下50攝氏度的極寒環境中，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域也持續突破。天津大學材料科學與工程學院教授葉龍介紹，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，器件在反復大幅拉伸后仍能穩定工作。”

從應用價值來看，這些新材料及其相關技術，均廣泛應用于新能源、航空航天、高端制造等國家戰略性產業：銅鋅錫硫硒材料具有元素儲量豐富、成本低、穩定性高、無毒等優勢，已成為光伏領域備受關注的新一代材料；耐低溫、高比能鋰電池拓展了新能源儲能的應用邊界，為極寒地區、航空航天等特殊場景提供能源支撐；氧化鎵半導體的突破，為構建高功率和極端環境下信息器件的多功能集成提供了全新的材料基礎和設計思路；柔性有機光電材料則是可穿戴設備、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突破，未來將帶動柔性電子從實驗室走向規模化應用，支撐健康監測、智能終端、新能源等新興產業升級。”葉龍認為，這一領域的突破有助于補齊關鍵材料短板，提升產業鏈供應鏈韌性與自主可控水平，為戰略性新興產業發展提供重要支撐。

中國科學院院士、南開大學常務副校長陳軍也表示，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、低空經濟以及極寒地區和航空航天等領域具有廣闊的應用潛力。

業內專家指出，新材料是戰略性新興產業的基礎，也是產業升級的核心支撐。近期我國新材料領域的一系列突破，彰顯了新材料產業的創新活力與發展韌性。未來，隨著我國科研投入的持續加大和創新體系的不斷完善，新材料領域將持續涌現更多突破，以創新合力引領產業升級，為我國經濟社會高質量發展提供更堅實的材料保障。（記者 吳蔚 栗雅婷 張建新）

【責任編輯:趙秋玥】