钙钛矿太阳能电池中吸收层的研究进展
摘要：钙钛矿太阳能电池因具有成本低、制备容易和光电性能优异等突出特点受到了广泛关注． 钙钛矿太阳能电池能量转化效率已从2009 年的3．8%提升到2019 年的25．2%． 我们在文中重点总结了钙钛矿电池吸收层的制备工艺，掺杂和晶体组成、结构调控方面取得的重要进展，以及这些突破对电池效率提高的贡献，同时也提出了钙钛矿太阳能电池发展仍需要解决的问题。
热致变色材料智能涂层
摘要：能源与环境现状迫切要求开发出具有节能特性的新一代智能建筑窗户，以有效降低建筑能源消耗。热致变色材料能够根据外界温度变化改变自身光学性质，智能地调节进入室内的太阳辐射能量，且不消耗其他能源，在建筑节能方面具有极大的应用潜力。常见的热致变色材料包括水凝胶、离子液体、钙钛矿、超材料、液晶和VO2等。其中VO2在相变前后透过率在近红外区域明显降低而在可见光范围内保持不变，是热致变色智能窗材料的理想选择之一。本综述概述了热致变色涂层相关材料的工作原理、构筑方法及最新研究进展。首先介绍了常见热致变色材料的结构特性和相变机制。之后以VO2为例，阐明了智能窗涂层表面工程设计和优化方法，讨论了不同构筑手段对光学性能的影响。最后，梳理了目前热致变色智能涂层所存在的不足及面临的困难，并对未来的研究方向进行了展望。
高熵合金涂层的研究进展
摘要：高熵合金涂层由于具有优于块体高熵合金和传统金属涂层的综合性能，在航空航天、核反应堆等极端服役环境下表现出了巨大的应用潜力。涂层低维形态产生的尺寸效应与高熵合金独特的多主元特征效应相耦合，使高熵合金涂层具有成分均匀、组织致密、结构稳定、性能优异等特点。概述了近年来高熵合金涂层的主要制备技术，简述了不同制备方法的原理、优势及工艺参数对涂层组织性能的影响。探讨了高熵合金中主要组元元素的作用、相结构的调控准则、多相转变行为等微观组织结构的特征与影响机制。论述了高熵合金涂层的服役性能特点，包括力学性能、抗氧化、耐腐蚀、抗辐照及耐磨损性能，并分析了成分/工艺-组织-性能的关联及相关作用机理。最后，总结了目前研究工作中存在的关键科学难题与挑战，对高熵合金涂层的研究方向与应用前景进行了展望。
稀土掺杂正交发光纳米晶：从基础到前沿应用
摘要：镧系离子掺杂的上转换发光纳米材料具有独特的非线性反斯托克斯发光，在生命科学、光子传输、可编程控制和信息编码解码等领域有着广阔的应用。稀土掺杂的正交发光纳米晶是近年来在发光领域上的一大研究方向，是基于上转换发光机理，在合理的核壳结构设计中实现单一纳米粒子上的正交发光多功能性集成、拓宽光谱的可选择性范围和时空可调性，进而进一步推动其在相关领域应用的发展。本文综述了近10年来在合成稀土掺杂正交发光纳米晶的设计优化方面上所取得的进展，系统地探讨了基于核壳结构构建的稀土离子能量传递实现正交发光的调控过程，总结了其在信息安全防伪和生物成像与治疗前沿领域上的应用，并讨论了当前正交发光所面临的挑战以及未来的展望。
金属卤化物钙钛矿半导体中的自陷激子
摘要：在极性晶体中，由于强电子–声子耦合，激发的电子–空穴对可以被晶格畸变产生的形变势场所俘获，形成自陷激子。金属卤化物钙钛矿半导体作为一种离子晶体已经被证实具有高效的自陷激子发光，成为制备新一代高质量白光光源的理想候选材料。然而，对于金属卤化物钙钛矿中自陷激子发光机制的理解仍然较为匮乏，远远落后于器件方面的发展。为此，本文主要从自陷激子的基础物理角度出发，总结了近年来关于金属卤化物钙钛矿半导体中自陷激子的形成条件、形成机制以及相关激发态动力学的研究进展，并对未来基于该体系中自陷激子机理方面的研究做出展望，从而为该体系中自陷激子的研究提供更加清晰的物理图像。
弹性聚合物SBS纳米纤维的石墨烯包覆及其导电性能
摘 要: 采用多巴胺对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段弹性共聚物纳米纤维表面进行活化改性,进一步基于静电吸附作用将带负电的氧化石墨烯片吸附到带正电的弹性聚合物纳米纤维表面,并利用液相还原方法制备了石墨烯包覆的弹性聚合物纳米纤维。探索了多巴胺改性浓度和时间对纳米纤维表面物理化学状态的影响规律。制备出了电阻约为5.29kΩ具有变形能力的石墨烯包覆弹性体聚合物导电网络。
高熵合金基复合材料的研究进展
摘要：高熵合金自2004年被提出以来,由于其表现出比传统合金更为优异的综合性能,在航空航天、石油化工等领域具有潜在的应用前景,逐渐成为金属材料领域的研究热点。在高熵合金基体中引入合适的增强相形成高熵合金基复合材料(HEAMCs),已成为改善高熵合金综合性能的方法之一。本文综述了近年来国内外关于高熵合金基复合材料的研究现状,就其增强相选择、制备工艺、相结构和组织进行系统的介绍,并归纳了包括强塑性、硬度以及耐磨耐蚀性等高熵合金基复合材料性能的演变规律以及强化机制,最后指出了当前高熵合金基复合材料面临的挑战并展望了未来的研究方向:增强相和基体之间的润湿性严重影响大尺寸复合材料的制备及性能,寻找一种高效简易的方法制备大尺寸复合材料是目前高熵合金基复合材料需要解决的一个问题;增强相颗粒会导致塑性下降,金属基复合材料强度与塑性之间的平衡也有待研究。
高熵陶瓷材料的研究进展
摘要：高熵合金概念的提出不仅极大地丰富了金属材料体系，同时也打开了传统陶瓷材料的设计枷锁。近些年，随着高熵合金的快速发展，人们逐渐将多主元高熵化的设计思路扩展到陶瓷材料，开发设计出了一系列多主元高熵陶瓷材料。得益于其独特的结构以及与高熵合金相似的“四大效应”，高熵陶瓷材料表现出了一系列优异的力学、热学、摩擦学性能。从制备方法、结构特点和性能出发，主要介绍了高熵氧化物陶瓷、高熵碳化物陶瓷、高熵氮化物陶瓷和其他高熵碳氮化物、硼化物、硅化物、硫化物等的国内外研究进展，对不同体系表现出的性能特点做出分析与总结，最后对高熵陶瓷材料的发展前景进行了展望。
高熵合金纳米电催化剂的合成
摘要： 相较于单金属和双金属催化剂，高熵合金（HEAs）催化剂因具有多种活性位点而表现出优异的协同效应和催化活性，当其粒径细化至纳米尺度时， 纳米尺寸效应与多元活性位点赋予了高熵合金纳米颗粒（np-HEAs）催化剂较低的过电位，近年来在电化学领域逐渐成为研究热点。目前，np-HEAs催化剂的合成方法有脱合金法、热冲击法、低温液相共还原法、机械合金法、激光烧蚀法及溅射沉积法等。综述了近年来np-HEAs催化剂合成的研究现状，总结了提高其催化活性的策略及措施，并展望了np-HEAs催化剂的未来发展方向。
面向新兴产业和未来产业的新材料发展战略研究
摘要：新材料是新兴产业和未来产业发展的根基，是抢占科技和经济发展制高点的重要领域，也是我国推进新型工业化的重要驱动力。本文梳理了新材料在信息、能源、生物、深空与深海探测等领域的发展趋势，发现新材料联用或与其他学科、领域的深度融合正在成为新材料发展的重要特点；系统分析了我国新材料产业在规模、技术创新能力、企业和集群等方面的发展现状，总结了新材料产业发展存在的关键原材料依赖进口、核心装备尚未实现自主可控、高端产品自给率不高、部分重点产品缺乏应用迭代、标准和评价体系不完善等问题；提出了面向新兴产业亟需发展的9 个重点方向以及面向未来产业亟需布局的7 个重要方向。为推动新材料产业的高质量发展，研究建议：着力筑牢新材料产业发展根基，扎实提升新材料产业链水平，营造良好的产业发展生态环境，完善产业发展配套政策。
