科研动态|我院科研人员与清华大学合作实现固溶体合金中间隙溶质原子占位的直接观察

在体心立方（BCC）金属中引入间隙元素（例如铁中固溶氧、碳、氮），是大幅提升强度的有效方法。近期，刘畅等通过将大量间隙氧原子（12 at%）固溶进TiZrNb系中熵合金，将其屈服强度提升至接近理论强度的4.2 GPa（C. Liu et al.Nat. Commun.13, 1102 (2022)）。固溶强化效果与间隙原子在晶格中的位置有关。教科书中认为，对于BCC间隙固溶体（比如碳溶于铁而形成的钢），间隙原子位于BCC晶格的八面体间隙位置而不是空间更大的四面...

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科研动态| 我院科研人员研制出抗穿刺弹性陶瓷海绵

陶瓷纳米纤维构筑海绵、气凝胶等超轻材料，具有气孔率高、热导率低、比表面积大、高温和化学稳定性好等有点，在航空航天、保温隔热、气体过滤等领域具有巨大的应用潜力。近年来，为了优化这类超轻陶瓷材料的力学性能，研究者们从纤维自身和纤维构筑的三维网络结构调控的角度出发，相继获得了具有压缩回弹、弯曲回弹、拉伸回弹等不同力学性能的超轻陶瓷材料。但如何进一步提升这类超轻材料在复杂应力条件下的力学性能，仍然是巨...

科研动态| 我院科研人员在电催化全解水机理研究方面取得新进展

 氢能是未来碳中和社会的重要绿色能源，电分解水（Water electrolysis, WE）被认为是制取高纯氢气的优选低碳方式。开发非贵金属基pH稳健的电催化剂是多场景高效低廉制氢的关键选择和必然要求。电子尺度优化是合理设计先进非贵金属催化剂的基本思路。众所周知，相对于费米能级的εd和εp可以很好地反映HER/OER过程中中间产物的吸附能和活化能垒。目前，3d-金属位点的εd水平被广泛认为是HER和OER的有效描述符。然而，在一些体系...

科研动态| 我院科研人员在锂同位素分离领域取得新突破

 锂具有两种稳定同位素（6Li和7Li），其中丰度大于30%的6Li在核聚变反应中可用作氚增殖剂，高纯度的7Li在压水堆及钍基熔盐堆中可用作pH调节剂或冷却剂。开发高性能锂同位素分离材料对核工业发展具有重要意义。6Li和7Li结构仅相差一个中子，其物理化学性质十分相似，分离较为困难。现有工业锂同位素分离方法污染大、成本较高；基于冠醚及其衍生物的固相吸附分离材料面临锂同位素分离系数小、吸附容量低等问题。因此，亟需开发新...

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科研动态| 我院科研人员在高比能锂金属电池领域取得新突破

新型能源技术的有效开发和大规模应用将给全球能源格局带来巨大变革。《国家中长期科学和技术发展规划（2021-2035）》、《“十四五”能源领域科技创新规划》等文件指出储能技术作为能源革命的“最后一公里”，是解决制约清洁能源高效利用瓶颈问题的关键。以传统石墨负极为代表的锂离子电池的能量密度已经接近于理论极限（~250 Wh kg-1）,无法进一步满足航空航天、新能源汽车、无人机等新兴领域对二次电池能量密度的需求。以锂金...

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