沈洋课题组合作在高温储能聚合物电介质研究领域取得新进展
聚合物电介质是薄膜电容器的核心储能材料，在电动汽车、风/光发电设施中发挥着不可替代的作用，它具有极高的功率密度和极快的充放电速率，但其能量密度受到高温击穿场强的制约。在聚合物中引入宽带隙、高电子亲和能的填料可以有效抑制其内部的电荷迁移，延缓电荷迁移引发的电子雪崩和击穿裂纹，提高复合电介质的击穿场强，但采用传统的人工搜索方法寻找同时具有宽带隙和高电子亲和能的填料十分困难。针对上述问题，清华大学新型...
沈洋课题组合作在高温储能聚合物电介质研究领域取得新进展
聚合物电介质是薄膜电容器的核心储能材料，在电动汽车、风/光发电设施中发挥着不可替代的作用，它具有极高的功率密度和极快的充放电速率，但其能量密度受到高温击穿场强的制约。在聚合物中引入宽带隙、高电子亲和能的填料可以有效抑制其内部的电荷迁移，延缓电荷迁移引发的电子雪崩和击穿裂纹，提高复合电介质的击穿场强，但采用传统的人工搜索方法寻找同时具有宽带隙和高电子亲和能的填料十分困难。针对上述问题，清华大学新型...实验室刘锴、深圳国际研究生院李佳团队合作在限域热脉冲合成高熵纳米材料方面取得进展
近日，清华大学新型陶瓷材料全国重点实验室刘锴教授团队、深圳国际研究生院李佳副教授团队合作开发了一种纳米限域热脉冲合成（NIS）技术，利用高质量碳纳米管（CNT）薄膜产生的瞬态焦耳热，诱导负载在CNT薄膜上的前驱体发生原位反应，成功合成了高熵纳米碳化物（HENCs）、高熵合金化单原子（HEASA-Pt）等一系列新型材料，为高效合成高熵纳米材料提供了一种新路径。纳米尺度的高熵材料因其高熵效应与纳米尺寸效应受到广泛关注，...伍晖团队与航院赵立豪团队合作报道湍流驱动超细卷曲纤维的“超羽绒”材料制备
近期，清华大学新型陶瓷材料全国重点实验室伍晖教授课题组、航天航空学院赵立豪教授课题组与瑞士联邦材料科学与技术研究院赵善宇高级研究员课题组合作开发了一种全新的、均匀湍流驱动的无针头溶液气纺丝技术，提出利用滚筒式装置连续输送纺丝溶液进行均匀湍流纺丝制备超细卷曲纤维的方法，成功实现了超细卷曲纤维的高通量制备，为规模化生产提供了新思路。经中国质量认证中心审核，该系统制备超羽绒保暖服装具备良好的环境友好...易迪课题组合作在磁振子调控方面取得进展
传统自旋电子器件一般依赖电子传输自旋信息，这一过程不可避免地会产生焦耳热。近期的研究发现磁振子可以在亚铁磁和反铁磁绝缘体中传输自旋而不涉及电荷运动，作为信息载体处理和传输信息时不产生明显的热耗散，被视为发展低功耗信息功能器件的理想载体。如何有效地操控磁振子流的大小和自旋极化方向，是这一领域亟待解决的关键问题之一。近日，清华大学新型陶瓷材料全国重点实验室易迪课题组和合作者通过构筑单畴化的反铁磁绝...林元华团队合作在柔性高熵氧化物功能陶瓷研究方面取得进展
功能陶瓷作为现代高科技领域的重要材料，在电子信息、柔性显示和能源技术等领域发挥着重要作用。然而，长期以来，功能陶瓷面临着一个根本性挑战：其离子晶格的长程有序性赋予了极化等优异功能特性，但同时也导致了材料的脆性；而无序结构虽能通过键的旋转赋予材料一定的形变能力，却会大幅牺牲其功能性。因此，这种柔韧性与功能性之间的矛盾，已成为制约柔性功能陶瓷器件发展的瓶颈。与此同时，近年来可穿戴器件及柔性电子设备...伍晖团队合作实现固态冰直接电解制氢
水作为最常见的化合物之一，广泛分布于地球及地外环境中，其主要存在形式涵盖液态、固态（冰）和气态。在伏特和法拉第的时代，人们就认识了水的电解现象。历经两个多世纪的发展，电解水已成为可再生能源领域的核心技术之一。同时，气相水的电化学分解也取得了显著进展，并在中高温固体氧化物电解池（SOEC）体系中实现了部分工业化应用。然而，在低温环境中，能否将固态的冰直接分解以获取氢气和氧气，依然是一个悬而未解的基础...马静团队合作发文阐释极性拓扑研究进展
铁电材料凭借其可随外场翻转的自发极化，在新型电子信息器件、能量存储与转换以及催化等领域展现出广泛的应用前景。与受限于晶格对称性排列的传统铁电畴不同，近年来铁电体中极性拓扑畴的发现为铁电物理和应用的发展注入了新的活力。得益于局部晶格对称性破缺和拓扑保护特性，极性拓扑畴为铁电体带来了诸多新奇的功能特性，包括阻变特性、负电容及光学手性等，成为铁电领域的新宠。鉴于极性拓扑材料丰富的物理现象和应用潜力，...实验室研究团队在铁电液晶极性拓扑领域取得进展
极性拓扑结构因具有拓扑保护性和丰富的光、电功能特性，近年来在诸多领域吸引了广泛的关注。然而，受晶体对称性的约束，在无机材料中构建极化连续旋转的极性拓扑结构通常具有较大的技术挑战。相比之下，铁电向列相液晶由于兼具自发极化和灵活可调的极化取向，有利于极性拓扑结构的开发。然而，能否找到一种简便且普适的方法在液晶中构建和调控极性拓扑结构仍然是目前面临的主要挑战。针对上述问题，清华大学新型陶瓷材料全国重...董岩皓课题组合作报道锆酸钡陶瓷烧结进展
陶瓷质子膜燃料电池和电解池是未来氢能经济的关键技术，能够在300至600摄氏度的中温区提供高效能量转换和电化学合成。陶瓷质子膜是其核心材料，能够在水合后提供高质子电导率，作为固态电解质材料构筑燃料电池和电解池器件。然而，传统的铈酸钡基电解质（如BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3−δ）在高电解电流密度、高水蒸气分压及酸性气氛下易发生化学腐蚀和电化学衰减，限制了其在苛刻工况条件下的应用。锆酸钡基电解质（如BaZr0.8Y0....实验室团队在二维神经形态器件研究领域取得新进展
二维过渡金属硫族化合物（TMDCs）横向忆阻器是神经形态计算的理想电学元件，有望在提升算力的同时降低运算能耗，满足日益增长的数据运算需求。然而，目前二维TMDCs横向忆阻器的阻变能力较差，阻变比不高，在很大程度上影响了神经形态计算的准确度和可靠性。究其原因，现有的阻变机制难以实现对二维TMDCs材料的可逆、深度掺杂。基于上述关键问题，受生物“气体-受体”信号通路的启发，清华大学新型陶瓷材料全国重点实验室刘锴副...
