材料

材料是能源、微电子等领域进步的基石，然而传统的“试错”方法已难以满足对先进材料的需求。

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大会由MDPICoatings期刊主办，中国硅酸盐学会特种陶瓷分会承办，华中科技大学材料成形与模具技术全国重点实验室协办，由潘伟（清华大学）、赵晓峰(上海交通大学)、杨冠军(西安交通大学)、涂溶(武汉理工大学)、张诚(华中科技大学)担任大会主席，旨在打造涂层科学与技术领域的高水平学术交流平台，推动技术创新与产业应用。

郭胜锋，西南大学材料与能源学院教授、副院长，博士生导师。

毛卫国，1979年生，湖南韶山人，博士、二级教授、博士生导师，现任长沙理工大学材料学院院长、“湖湘学者”特聘教授。

徐大可，东北大学材料科学与工程学院教授、博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，英国腐蚀学会会士，英国皇家化学会会士，英国材料、矿物与采矿学会会士。

▶征集主题广泛，包括工程结构、土木工程材料、结构抗震、混凝土结构、力学分析、混凝土流变学、流体力学、无机非金属材料及物理性能、、地震波、抗震实验及分析、结构抗震等主题论文。

下午到拉脊沟下游更远的地方，大家分头行动，我找到的最好的化石材料是一段长骨。

在超分子水平上，他们进一步探讨了结晶环境、结构对称性和配体功能性如何调控Ag29团簇材料的自组装行为和光学活性。

图2(a)1400℃/30MPa下热压烧结40min制备的块状CrNbO4材料的XRD图谱，(b)CrNbO4的断口形貌，(c)CrNbO4的晶粒分布，(d)析出相Cr2O3的尺寸分布。

FeS₂QD/MXene材料的物相结构表征。

在神经形态计算应用方面，重点阐述了MXene-Ti₃C₂Tₓ材料体系下神经形态计算研究在近传感器计算(Near-SensorComputing)和传感器内计算(In-SensorComputing)领域的创新应用，特别是通过构建类脑突触功能的传感-计算融合架构，实现了数据采集与信息处理的全程并行化，为开发低功耗、实时性的神经形态计算系统开辟了新路径。

基于MXene-Ti₃C₂Tₓ材料体系下神经形态计算研究虽已取得突破性进展，但其产业化进程仍受限于关键性技术瓶颈。

该研究提供了一种简便方法来提升MXene-Ti₃C₂Tₓ忆阻器的类脑特性，这将显著推动二维材料在类脑芯片领域的多元化应用，并大幅提升MXene-Ti₃C₂Tₓ材料的实用性。

图3不同MoO3-x材料的气敏性能

环境友好型反铁电NaNbO₃材料在电致应变和能量存储应用方面展现出巨大的潜力，但NaNbO₃室温相变不可逆的难题阻碍了其应用。

Ni-MX材料的结构表征。

Tb3+玻璃陶瓷材料。

1.1.3二维钙钛矿材料

Tousi等人选用多孔PEI传感材料、Cu丝电极、聚苯砜(PPSU)包层制作预制棒(图9q)。

Yu等人选用热膨胀系数高的低密度聚乙烯(LDPE)为传感材料，制备了图2n所示的纤维。

然而，锂电池内部的恶劣环境(如电解液的腐蚀性、电极反复膨胀/收缩以及显著的温度梯度)可能导致传感器材料的降解(如封装层脱层)。

在过去十年中，基于纳米纤维的柔性传感器材料取得了显著进展，但仍面临若干挑战，包括如下六个方面(图12)：复合材料的多样性：基于纳米纤维的复合材料传感器通过对各种组件优势的协同组合，表现出更高的性能。

1、光催化材料能带结构调控与人工光合作用。

未来，希望该领域能够进一步提高催化剂的活性和吸附性能。

谢雯，新加坡南洋理工大学能源研究中心博士研究生，2022年于西北工业大学获得学士学位，主要研究方向为设计与构建高效的锂硫电池催化剂材料。

近年来，光催化剂材料的光利用率和催化性能都得到极大提升，但现有光催化体系的实际应用仍面临一定挑战。

该研究成果不仅为水不溶性陶瓷的低温绿色制备提供了全新策略，更显著拓展了冷烧结技术的材料适用范围，在能源存储、核工业等高端领域具有广阔的应用前景。

未来，希望该领域能够吸引并培养更多的科学研究者，拓展弯曲纳米碳与富勒烯组装的新材料家族，利用弯曲纳米碳独特结构特征和优异性质，充分开发这类分子材料在有机光电子学、超分子传感检测甚至其他领域的应用潜力，帮助解决实际应用中遇到的难题。

热重分析(TGA)显示，原位复合材料的分解温度(280℃)虽略低于纯聚合物(295℃)，但显著优于非原位复合样品(234℃)，这归因于COF的均匀分散减少了相分离现象。

当CuN₂C₂电催化剂作为阴极双功能材料使用时，锂-氧电池展现出优异性能，在200mA·g⁻1电流密度下，放电比容量达7122mAh·g⁻1，显著优于采用CNT(3782mAh·g⁻1)和氮掺杂碳纳米管(NCNT，3109mAh·g⁻1)催化剂的电池(图7g、h)。

鉴于金属-空气电池(MABs)对双功能材料的迫切需求，通过在商用碳纳米材料及生物质衍生碳材料中引入杂原子掺杂，可调控其电子结构与表面化学性质，从而赋予其双功能析氧反应(OER)和氧还原反应(ORR)所需的特性。

(2)可见-近红外双发射调控：通过结构设计实现了在单一体系中对Mn2+和Mn4+激发-发射行为的有效分离，拓展了发光材料在多通道信息处理与近红外成像中的应用边界。

主要从事发光材料研制、机理及柔性光电传感技术在智能可穿戴生物医学领域的应用，已发表Nat.

该策略在保持材料制备简洁性的同时，也为探索新型多功能发光材料提供了一种较为可行的研究思路。

南大余林蔚&苏大王胜等综述：人工智能赋能固态电池材料筛选和性能评估南大余林蔚&苏大王胜等综述：人工智能赋能固态电池材料筛选和性能评估精选

迄今，MBC已向13家公共园艺机构提供了小苏铁材料（见表1），这13家与BGCI统计的32家并不完全重叠。

传统的屏蔽材料，包括金属和碳基复合材料，面临着固有的局限性，如高重量、易腐蚀和环境稳定性不足。

陶瓷基电磁屏蔽材料未来的研究重点应集中在以下几个方面：（1）宽带兼容性设计：开发频率自适应陶瓷复合材料，满足5G/6G和太赫兹技术的通信需求；

陶瓷基电磁干扰屏蔽材料由于其可调谐的介电/磁性能、优异的热稳定性和化学稳定性以及良好的成本效益，成为一种有前途的替代材料。

具体而言，利用渗流理论指导填料分布，应用TESPE模型预测介电响应，并集成多尺度结构设计策略，可以开发出高性能的陶瓷基电磁屏蔽材料，以满足新兴电子器件的需求。

图1陶瓷基电磁屏蔽材料的发展方向

图2陶瓷基电磁屏蔽材料的设计原理：（a）电磁屏蔽机理示意图，（b）用于增强电磁屏蔽效能的结构设计示意图

此外，该综述从四个方面分析了陶瓷基电磁屏蔽材料在未来的研究方向，包括微结构工程构筑高效电磁屏蔽陶瓷、先进的制造技术用于电磁屏蔽陶瓷、多功能集成电磁屏蔽陶瓷以及人工智能驱动电磁屏蔽陶瓷。

此外，该综述从四个方面展望了陶瓷基电磁屏蔽材料在未来的研究方向，包括微结构工程构筑高效电磁屏蔽陶瓷、先进的制造技术用于电磁屏蔽陶瓷、多功能集成电磁屏蔽陶瓷以及人工智能驱动电磁屏蔽陶瓷。

该综述从电磁屏蔽原理和结构优化设计两个方面分析了陶瓷基电磁屏蔽材料的研究思路（图2），并指出陶瓷基电磁屏蔽材料的优化设计需要综合评估电导率、介电性能和微结构特征之间的协同效应。

该综述深入分析了陶瓷基电磁屏蔽材料的屏蔽机理、先进的合成方法和材料优化策略，讨论了传统陶瓷（如氧化物、碳化物、硼化物、氮化物和铁氧体）和新兴陶瓷（如聚合物衍生陶瓷、MAX相陶瓷和高熵陶瓷）的研究进展（图1）。

郑州大学范冰冰等综述：陶瓷基电磁屏蔽材料的原理、进展与展望-清华大学出版社学术期刊的博文郑州大学范冰冰等综述：陶瓷基电磁屏蔽材料的原理、进展与展望精选

主要研究领域为新型电子信息功能陶瓷材料，专注于微波介质陶瓷材料与元器件的组成设计、结构与介电特性方面的研究工作。

第一作者，王俊贤，安徽工业大学材料科学与工程学院在读硕士研究生，主要研究方向为微波介质陶瓷材料。

主持国家重点研发课题和国家自然科学基金面上项目等20余项，已在国际权威期刊上发表学术论文200余篇，获授权发明专利20余项（1项美国专利），多项科研成果解决了“卡脖子”难题并实现了“进口替代”，其中1项成功应用于国家重要装备中，“低温烧结微波介质陶瓷材料、工艺、器件的全套关键技术及应用”获2024年度中国发明协会发明创业成果奖一等奖。

中文题目：自然之鉴—仿生微波吸收材料的进展与前景

本文建立了一个多尺度框架，涵盖了熵驱动的相稳定、缺陷和界面工程、电阻切换机制以及系统级集成，阐明了HEOs相比传统忆阻器材料的固有优势。

HEOs作为忆阻器材料，因其独特的多阳离子结构和高密度氧空位，展现出了独特的电阻切换特性。

与传统忆阻器材料相比，HEO忆阻器具有更高的稳定性、更低的能耗和更长的使用寿命。

欢迎各位学者踊跃参与，在线提交提名材料。

徐梽川，新加坡南洋理工大学材料科学与工程学院讲席教授，新加坡工程院院士。

首尔国立大学HoWonJang等综述：跨越硅基极限，新型晶体管材料演变首尔国立大学HoWonJang等综述：跨越硅基极限，新型晶体管材料演变精选

b近40年来晶体管材料、器件结构与功能、光刻工艺及系统演进的历程；

(a)锐钛矿TiO₂、TiO₂(001)晶面和(100)晶面材料与APC+LiCl电解液的接触角对比；

(b)TiO₂(001)晶面材料在不同充放电状态下的电压变化曲线，对应非原位XRD测试状态；

(c)TiO₂(001)晶面材料在50mA/g电流密度下的循环性能；

(c)TiO₂(001)晶面的高角环形暗场(HAADF)图像及其元素分布图(Ti和O元素)(d,e)TiO₂(100)晶面材料的TEM与HRTEM图像；

(d)Mg∥APC+LiCl∥TiO₂(001)晶面材料软包电池在50mA/g电流密度下的充放电曲线；

(d)TiO₂(001)晶面材料在不同电流密度(20–1000mA/g)下的充放电曲线；

(e)两个串联的Mg∥APC+LiCl∥TiO₂(001)晶面材料软包电池点亮20颗LED灯的展示图。

(f–h)TiO₂(001)晶面材料在高分辨率下的Ti2pXPS谱图；

(g)锐钛矿TiO₂、TiO₂(001)与(100)晶面材料在MLIBs体系下的GITT测试曲线；

(i,j)TiO₂(100)晶面材料的AFM图像及其沿虚线方向的高度剖面图。

(m)TiO₂(001)晶面材料在Mg-Li双盐电解液中放电10圈后的深度剖析XPS谱。

AFM测量结果显示，(001)晶面暴露的纳米片厚度约为12nm，而(100)晶面暴露的纳米棒则显著更厚，约为120nm(图1g–j)，进一步揭示了不同晶面材料在形貌维度上的差异。

GCD曲线表明TiO₂(001)晶面材料展现出比锐钛矿TiO₂和TiO₂(100)晶面材料更高的容量和更高的电压平台，表明其具有更好的离子储能能力。

TiO₂(001)晶面材料在长循环过程中库仑效率始终保持稳定，进一步验证了其反应的高度可逆性。

TiO₂(100)晶面材料性能次之，而原始TiO₂性能最低。

上述所有结果共同证实了在双盐体系中，TiO₂(001)晶面材料具有明确的Mg-Li协同嵌入行为。

元素映射结果(图1c、f)进一步表明，在所合成TiO₂样品中，钛和氧元素在暴露的(001)和(100)晶面材料中均匀分布，证实了材料具有良好的化学均匀性与相纯度。

其次为暴露(100)晶面材料；

具体而言，(001)晶面材料在离子嵌入过程中的扩散系数范围为10⁻11至10⁻⁷cm2/s，而原始TiO₂材料的扩散系数最低，仅为10⁻1⁴至10⁻⁹cm2/s，体现出其较差的扩散能力。

图2显示了暴露(001)和(100)晶面材料的态密度。

图4c则是三种材料在50mA/g下的长循环测试结果，TiO₂(001)晶面材料可稳定循环180圈，且循环后的TiO₂(001)晶面材料容量高达281.8mAh/g，显著高于(100)晶面(154.62mAh/g)和原始TiO₂(123.3mAh/g)。

图4d进一步展示了TiO₂(001)晶面材料在不同倍率下的充放电曲线，即便在1000mA/g的高倍率下仍保持清晰平台，凸显其优异的倍率适应性。

图5f显示，(001)晶面材料的原始Ti2p谱中，Ti2p₃/₂和Ti2p₁/₂结合能分别位于458.5eV和464.2eV，对应Ti⁴⁺。

在MLIBs中，(001)晶面材料的接触角为47.10°，显著小于(100)晶面材料的61.47°与原始TiO₂的68.97°，说明晶面调控能显著增强材料与电解液之间的亲和力，从而优化界面离子传输动力学、降低界面阻抗并抑制副反应发生，有助于提升倍率性能与循环稳定性。

在Mg-Li双盐体系中(图S20)，三种材料均表现出明显的氧化还原峰，尤其是暴露(001)晶面材料，展现出更高的峰电流和对称尖锐的氧化还原峰，反映出更强的电化学反应活性和可逆性。

在倍率测试中(图4b)，在20–1000mA/g的电流密度区间内，TiO₂(001)晶面材料始终保持最高的比容量，其倍率性能和循环稳定性明显优于其它两种材料。

在具体性能方面，(001)晶面材料在Mg-Li混合离子电池(MLIBs)中表现出优异的长循环稳定性：(001)晶面材料在1000mA/g的大电流密度下循环1070圈后，仍可保持170.6mAh/g的可逆容量。

如图4g与4h所示，在MLIBs体系中，暴露(001)晶面材料具有更高的放电平台电压、更长的放电时间及更平稳的电压响应曲线，说明其具备更优的储离子性能与反应可逆性。

更为关键的是，(001)晶面材料在充电后衍射峰可基本恢复，表明其具有良好的结构可逆性，且在嵌脱过程中未发生相变，验证了其出色的结构稳定性。

此外，通过对比(001)晶面材料在三种不同电解液体系(纯Mg盐、纯Li盐、Mg-Li双盐)中的GCD曲线(图S25)可发现，该材料在Mg-Li双盐体系中展现出最高且最稳定的放电电压平台，进一步验证了双离子协同嵌入机制的存在。

结果显示，即使在纯锂体系中，(001)晶面材料仍具有最高容量(见图S12，97.05mAh/g)，但其增幅明显低于双盐体系下的增幅(140.67mAh/g)。

结果表明，暴露(001)晶面材料的带隙为1.72eV，相较于(100)晶面的1.93eV，显示出较高的电子导电性。

而图4e所示，TiO₂(001)晶面材料在较大的电流密度1A/g下经过1070圈循环后容量仍保持在170.6mAh/g，远优于(100)晶面材料(749圈后111.2mAh/g)及原始TiO₂(364圈后仅49.8mAh/g)。

而在镁离子电池(MIBs)体系中，(001)晶面材料在500mA/g电流密度下循环1964圈后，仍保有约75mAh/g的容量。