固体氧化物燃料电池电解质材料研究进展
摘要：固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质作为离子传输的重要载体,直接决定着SOFC 的运行温度和电化学效率。根据SOFC 的运行温度电解质材料分为高温电解质(> 850℃)、中温电解质(650~850℃)和低温电解质(
喷雾热解技术制备新能源材料研究进展
摘要：纳微米材料在新能源领域发挥着重要的作用，喷雾热解技术被认为是一种具有广阔工业应用前景的纳微米粉体制备技术，其具有工艺流程短、过程连续、生产成本低、反应无污染，所制备的粉末团聚少、粒径分布均匀、比表面积大、化学组分可控以及颗粒的流动性好等优势，被广泛应用在合成复合材料领域。本文对喷雾热解技术在导体与催化剂、多用途材料、太阳能电池材料、锂离子电池材料、燃料电池材料等领域的关键材料制备的研究成果进行了总结，发现多数研究以探究工艺参数对目标材料性能的影响为主，有部分研究重点关注合成具有特定结构的复合材料以及性能优化。目前，实现5 μm 以下小粒径粉体的大规模生产是喷雾热解技术的重点和难点: 气动雾化制备的粉体易实现量产，但产品粒径大，限制了其产业化应用范围; 超声雾化可制备亚微米级粉体( 5μm 以下)，但难以量产。结合文献调研结果，后续研发需从两方面着手，一是在技术研究领域急需加深认识喷雾热解技术机理以及在使用过程中的机理问题，二是在工程应用领域需要对设备、雾化过程进行优化改进，如优化改进雾化喷嘴或者增加促进颗粒减小的方法手段。此外，应积极将喷雾热解技术与其他材料制备技术相结合，进一步探究不同技术相结合的优势，提高材料的性能。
基于专利角度的中外核反应堆技术研发方向分析
摘要：核反应堆是核电站的核心设备，无论是全球范围内还是在中国，有关核反应堆技术的专利申请量，在核能领域各个技术分支中占比都是最大的，是核能领域的热点研发方向，而堆芯是核反应堆技术的研发重点。中国在反应堆堆芯领域已成为全球年专利申请量最多的国家，掌握了三代堆核心技术，技术研发也从基础结构设计向数字化、智能化转变。随着三代堆堆芯技术的积累，中国也开始对四代堆堆芯技术进行积累与布局，但相关技术专利布局的深度和广度尚显不足。对全球主要创新实体核堆芯领域相关专利进行分析，东芝公司在核堆芯领域技术布局范围广泛，涵盖多种堆型，并在堆芯智能化检测和数字化计算方面进行了深入研究；中国广核集团在压水堆堆芯上布局较多，正逐步向四代堆芯技术拓展，并在堆芯智能化、数字化和安全性提升方面取得显著进展；西屋公司在堆芯领域专利布局地域最多， 技术研发主要集中在堆芯的安全性和数字化智能化的提升上。中国应继续巩固三代堆堆芯的技术优势，加大对四代堆芯的技术研发，形成多堆型并举的发展格局；集中力量攻克第四代核能系统中的关键核心技术；进一步深化堆芯智能化、数字化技术应用，加强核能产业链上下游的协同合作，形成完整的产业生态系统。
我国聚变堆工程化发展问题与策略研究
摘要：核聚变技术突破有望革新能源生产模式、创造显著的经济效益，成为全球科技和能源领域的中长期发展方向；应用工程化思维，推动从实验堆到示范堆的演进过程，对于高效率、低成本、高质量地开展聚变堆研究与建设具有重要意义。本文把握我国聚变力量总体布局，从安全监管体系、设计管理经验、项目管理实践、产业链培育、标准体系等方面梳理了国内外聚变堆工程化进展，深入研判了我国聚变堆工程化面临的突出问题。研究认为，在发挥组织优势推动聚变能开发、兼顾安全与发展制定核聚变监管政策、管／企合力培育聚变产业链、从顶层设计着手建立核聚变标准体系等方面构思发展策略，同步在面向聚变堆工程化的研发设计管理体系、由专业化企业主导的聚变堆工程建造等方面提出建设要点，有助于精准高效地推动我国聚变堆工程化进程，力争取得国际核聚变领域的领先地位。
我国内陆核电发展问题的再研究
摘要：核能作为一种清洁低碳、稳定高效的高能量密度基荷能源，已成为多国能源战略的重要组成部分，发展核电对我国能源结构转型具有重要意义。然而，与全球发展趋势及我国领先的核电装机规模相比，内陆核电可行路径与发展方案亟待明确，我国内陆地区尚未部署建设核电站。本文从战略必要性与技术可行性两个维度，结合最新发布的《核动力厂环境辐射防护规定》（GB 6249—2025），系统分析和论证重启内陆核电建设的现实条件。研究认为，发展内陆核电对于保障国家能源安全、构建新型电力系统及推动区域战略实施具有重要且迫切的必要性；同时，我国成熟的第三代压水堆核电技术为内陆厂址的环境安全提供了可靠保障，具备内陆部署的技术可行性。研究建议，将内陆核电纳入“十五五”发展规划，设立针对氚和碳-14 核素的处理与排放技术攻关专项，适时启动内陆示范工程建设，持续完善配套法律法规与公众沟通机制，推动内陆核电科学有序发展，为我国能源绿色转型与高质量发展注入强劲动力。
锂离子电池液冷散热通道拓扑优化设计研究
摘要：针对传统通道型电池液冷板压降高和均温性差的问题，采用多目标拓扑优化方法对液冷板进行优化设计。通过试验建立电池产热模型，基于变密度法构建液冷板拓扑优化模型，研究了不同进出口位置布置形式对拓扑优化后液冷板的性能影响，从中优选出性能最佳的液冷板，并将其与传统直通道液冷板对比分析。结果表明，不同进出口位置布置形式下得到的拓扑通道在温度和压降性能方面差异较大，当进出口布置在沿液冷板长边中心对称线时，拓扑优化后的液冷板具有最好的综合性能，其与直通道液冷板相比具有更强的流动换热性能，在入口流量为5 g/s 时，最高温度、温度标准差和压降分别下降了1.38%、22.35%和28.36%。这种新型液冷板可为后续电池热管理系统散热设计提供新思路。
锡基钙钛矿晶体与器件的研究进展
摘要：随着全球对环境友好型光电材料需求的不断增长，锡基卤化物钙钛矿因环境友好及优异的光电性能，逐渐成为替代传统铅基钙钛矿的重要候选材料。尽管锡基钙钛矿在光吸收、载流子输运等方面展现出显著优势，但Sn2+极易氧化，加上快速结晶过程中容易形成晶格缺陷，使材料稳定性和器件性能受到较大影响。近年来，国内外研究者围绕锡基钙钛矿的晶体生长、缺陷调控及界面工程开展了大量系统性研究，提出了逆温结晶、降温结晶及高温熔融等多种合成技术，并借助多尺度表征手段，深入解析材料的微观结构、缺陷分布和界面特性。实验结果表明，通过合理优化生长参数和制备环境，可显著提高晶体质量、降低缺陷密度、改善载流子传输效率，从而推动锡基单晶在光电探测器、高灵敏度探测器、太阳能电池和场效应晶体管等器件中的应用。未来研究需聚焦单晶生长动力学、抗氧化策略及界面能级匹配的优化，以解决稳定性与可重复性问题，推动锡基钙钛矿的规模化应用。
钙钛矿结构畸变与性能调控研究进展
摘要：金属卤化物钙钛矿材料因其优异的光电性能和可调控的晶体结构，在太阳能电池、发光二极管和光电探测器等领域展现出巨大的应用潜力。结构畸变作为调控钙钛矿材料性能的重要手段，能够显著影响其电子结构、载流子动力学和光电特性，为设计新型功能材料提供了重要途径。近年来，钙钛矿单晶的结构畸变调控研究取得了显著进展。通过改变基底特性、引入有机阳离子、调控卤素组成或施加外部应力，研究人员能够有效调节钙钛矿单晶的晶格对称性和电子能带结构，从而优化其光电性能。特别是，结构畸变对载流子动力学、激子行为和缺陷态密度的调控作用，为开发高性能钙钛矿器件提供了新的途径。本文首先阐述了钙钛矿材料结构畸变的表征方法与机理基础，随后详细分析了实验条件下诱发钙钛矿结构畸变的主要影响因素，进而深入探讨了结构畸变与材料光电性能的构效关系，为钙钛矿光电材料的结构畸变与性能调控提供了参考。
辐射探测用金属卤化物钙钛矿单晶闪烁体
摘要：闪烁体是一种通过粒子辐射或电离射线辐射激发发光的材料，经过100多年的发展，已广泛应用于高能物理、天体物理、辐射成像、国土安全等领域。现市面上所售闪烁体探测器材料大多为NaI∶Tl、LaBr3∶Ce等离子掺杂型发光闪烁体，有易潮解、自放射性本底、高脆性等缺点，已逐渐不能满足日益复杂的辐射探测应用场景。金属卤化物钙钛矿闪烁材料因结构可调性和化学组分多样性的优势，展现出比传统无机闪烁体更优异的性能。其中金属卤化物钙钛矿单晶具有三维结构长程有序、无晶界、缺陷密度低、环境稳定性好与低成本等特点，在辐射探测领域中展现出更大的优势，成为近年来最具有竞争力的辐射探测发光材料之一。本文从分子结构、材料分类及辐射特性等角度全面总结了金属卤化钙钛矿闪烁单晶及其在辐射探测领域的研究进展，并对其在该领域未来的优化方向进行了展望，旨在使读者综合了解金属卤化物钙钛矿闪烁晶体的辐射特性，为新型闪烁晶体材料选型及结构优化提供新的研究思路。
锗基金属卤化物钙钛矿电光效应的第一性原理研究
摘要：随着光学调制器需求的增长和发展，电光晶体的研究与探索日益重要。然而，目前实际可用的电光晶体种类有限，因此探索新型电光晶体成为一项紧迫任务。本文采用第一性原理计算软件ABINIT，结合密度泛函微扰理论和2n+1定理，系统研究了ABO3型钙钛矿结构的绿色能源材料代表CsGeX3（X=Cl、Br、I）晶体，通过分析电子和离子贡献对电光系数的影响，发现离子位移是影响电光系数的主要因素，其中Ge原子与卤素原子间的伸缩振动起主导作用，该振动增强了畸变八面体的极化率，从而提升了材料的电光性能。计算结果表明，空间群为R3m 的CsGeI3晶体电光系数可达-30. 51 pm/V，与典型电光晶体铌酸锂相当，展现出作为潜在电光晶体的应用前景。
