科研动态

学院王立刚课题组在《Device》上发表中红外超导单光子探测器综述

近日，北京大学新材料学院王立刚课题组联合深圳国际量子研究院和瑞典皇家理工学院（KTH）在中红外超导单光子探测领域发表综述文章。相关论文以《Superconducting nanowires for mid-infrared single-photon detectors》为题，2026年5月20日发表于Cell Press旗下期刊Device。中红外单光子探测（2–30 μm）在量子通信、暗物质探测、分子光谱、激光雷达和气体传感等领域具有重要应用价值。超导纳米线单光子探测器（SNSPD）具有高...

2026-05-21

学院潘锋教授团队在钴酸锂正极/电解质界面相调控研究中取得进展

钴酸锂（LiCoO2，LCO）是目前手机等3C锂电池最主要的正极材料。产业需求在高截止电压下，实现高能量密度锂离子电池的同时能保持循环稳定性，但要实现高电压稳定运行，其界面化学的稳定性是基石。然而，在高压工况下，源自材料表面钴/氧（Co/O）催化位点的有害副反应难以遏制，这会引发碳酸乙烯酯（EC）溶剂的持续氧化分解、六氟磷酸锂（LiPF6）的水解，并最终导致LCO颗粒表面的结构退化。这些连锁反应严重制约了高能量密度钴酸...

2026-05-20

学院孟鸿团队AFM：引入“自组装耦合态”，实现宽谱可见光-近红外电致变色智能窗

建筑窗户是太阳辐射进入室内及室内外热量交换的重要通道，直接影响建筑制冷与采暖能耗。发展能够动态调控太阳光（尤其是同时调控可见光与近红外光）的智能窗材料，是实现建筑节能的重要方向。紫精类材料因氧化还原行为清晰、结构可调、易于器件集成而成为经典有机电致变色材料。然而，传统紫精材料还原后通常呈蓝色或紫色，对近红外光吸收不足，难以实现宽谱深色调变。现有黑色或宽谱电致变色体系多依赖多组分互补吸收或复杂共...

2026-05-18

学院郑家新团队在《自然·通讯》发表AI赋能锂枝晶生长机制研究成果

北京大学新材料学院郑家新课题组联合中国科学院深圳先进技术研究院唐永炳研究员、邓伟副研究员，将机器学习方法、跨尺度模拟与实验相结合，提出了一种用于解析锂金属界面电荷动态行为的新型定量描述方法，实现了对不同电解液体系中锂枝晶生长行为的统一描述与机理解释。相关研究成果以“Interfacial excess charge dynamics as a quantitative descriptor to understand lithium dendrite growth”为题，发表于国际顶级期刊 Nat...

2026-05-11

学院杨世和团队Nature Communications：自组装1D/3D异质结实现认证效率达21.54%的全无机钙钛矿四端叠层太阳能电池

近日，我院杨世和教授团队与信息工程学院周航长聘副教授团队合作，在国际著名期刊《Nature Communications》上发表题为“Self-assembled 1D/3D heterojunction enables all-inorganic perovskite 4-terminal tandem solar cells with 21.54% certified efficiency”（自组装1D/3D异质结实现21.54%认证效率的全无机钙钛矿四端叠层太阳能电池）的研究论文。该工作设计了一种双功能两性离子盐——三氟甲磺酸四丁基铵（TTFS），在全...

2026-04-28

学院王新炜团队发文Nature Communications：图灵图案化Ta2S3实现亚2nmCu互连扩散阻挡层

随着集成电路持续向15 Å节点及以下演进，后道金属互连的RC延迟加剧已成为制约芯片性能提升的重要瓶颈。传统TaN/Ta或TaN/Co等双层结构虽然能够提供必要的扩散阻挡与界面可靠性，但其厚度难以随互连尺寸同步缩减，导致Cu有效导电体积不断被压缩，严重限制先进互连进一步缩放。与此同时，现有二维层状阻挡材料仍普遍面临制备温度高、层间易扩散及界面黏附不足等问题。因此，开发兼具超薄化、界面可靠性与阻挡性能的先进扩散阻挡层...

2026-04-23

学院肖荫果团队在Advanced Functional Materials发文：调控初始钠含量提升钠离子电池正极高压循环可逆性

钠离子电池因资源丰富及成本优势，被视为极具潜力的替代储能方案。其中，O3型层状氧化物正极材料具有较高的理论容量，备受学术界与产业界瞩目。然而，在实现高容量的高压深度脱嵌钠过程中，该类材料面临严重且不可逆的阴离子氧化还原反应及复杂的多步相变。上述不可逆过程可导致晶格畸变、阳离子不可逆迁移及界面阻抗急剧增大，最终造成材料的放电容量与工作电压在循环中快速衰减，严重制约了高比能O3型层状正极的实际应用。为...

2026-04-20

学院潘锋/赵庆贺团队在JACS揭示高电压钴酸锂表面晶格氧流失的结构起源

钴酸锂（LiCoO₂，LCO）因具有较高的体积能量密度，长期以来被广泛应用于消费电子产品的锂离子电池中。为进一步提升电池能量密度，提高充电截止电压成为释放LCO容量的重要途径。然而，当工作电压提升至4.5 V以上时，深度脱锂状态下的LCO容易发生表面晶格氧流失、近表面结构重构以及界面副反应加剧等问题，导致循环稳定性显著下降。因此，揭示高电压条件下LCO表面结构退化的起始机制，并据此发展有效的表面调控策略，是提升其高...

2026-04-15

学院肖荫果团队在Materials Today发表综述：系统解析无钴富锂锰基正极材料研究进展

富锂锰基（LRM）正极材料因其超高的比容量（>250 mAh g-1）和能量密度（>900 Wh kg-1），被公认为下一代高能量密度锂离子电池最具潜力的正极材料之一。在传统的LRM体系中，钴元素扮演着至关重要的角色：它不仅能加速氧氧化还原动力学，还能增强电子导电性并抑制阳离子混排。然而，钴资源的稀缺性及其高昂且波动的价格，以及开采过程中的环境破坏，严重制约了LRM电池的规模化应用。因此，开发无钴富锂锰基正极已成为当前二次电池...

2026-04-13

学院潘锋团队在《先进材料》报道通过调控微相分离弹性体优化导电浆料性能研究进展

当前，随着电子器件向微结构化、规模化制造发展，尤其在印刷电子领域，高精度、高可靠性的印刷电极已成为决定器件性能与良率的关键因素。在金属导电浆料的性能调控体系中，实现颗粒均匀分散与烧结后可控融合，是制备高保真、低电阻率导电结构的核心条件。但颗粒间相互作用与有机载体的界面、流变行为之间相互影响。为此，载体体系需具备适配的流变性能，以保证印刷过程中的形貌稳定性，在烧结阶段则应促进颗粒渐进式颈缩生长，...

2026-03-23