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(xiàn)技術突破。這些新材料廣泛應用于新能源、醫(yī)療、航空航天、高端制造等重要產業(yè)，對于推動產業(yè)升級、保障產業(yè)鏈安全具有重要意義，也彰顯我國在新材料領域的自主創(chuàng)新實力。
業(yè)內專家認為，近期集中涌現(xiàn)的新材料技術突破，均精準直擊長期制約產業(yè)發(fā)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(lián)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(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(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域也持續(xù)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(wěn)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(zhàn)略性產業(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(qū)、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(huán)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(xù)突破，未來將帶動柔性電子從實驗室走向規(guī)模化應用，支撐健康監(jiān)測、智能終端、新能源等新興產業(yè)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(yè)鏈供應鏈韌性與自主可控水平，為戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)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(qū)和航空航天等領域具有廣闊的應用潛力。
業(yè)內專家指出，新材料是戰(zhàn)略性新興產業(yè)的基礎，也是產業(yè)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(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，新材料領域將持續(xù)涌現(xiàn)更多突破，以創(chuàng)新合力引領產業(yè)升級，為我國經濟社會高質量發(fā)展提供更堅實的材料保障。