固态电池技术现状与挑战 - 行业对固态电池技术潜力期望巨大，但面临产业化与成本严酷现实，需跨越技术鸿沟[1] - 技术路线百家争鸣，无绝对优势路径，重心从材料科学转向生产工程攻坚[2] - 固-固界面问题被视为头号挑战，产业采取材料体系迭代与界面工程双线作战[2] - 性能目标诱人（400-500Wh/kg），但关键原料高成本制约商业化进程[2][3] 技术路线与工程突破 - 主流技术路线包括氧化物、硫化物、聚合物及新兴MOFs材料[2] - 工程化难题聚焦界面不稳定、干法工艺放大、超薄电解质膜制备等[2] - 容百科技正极材料进展：8系容量190mAh/g，9系单晶达225mAh/g并近吨级出货[11] - 赣锋锂业突破硫化物/氧化物路线：硫化物电解质离子电导率≥6mS/cm，氧化物达1.5mS/cm并实现千吨级量产[14] 材料创新与性能指标 - 正极材料短期以高镍三元为主（NCM811比容量超200mAh/g），长期看好富锂锰基（理论350mAh/g）[6] - 界面优化技术包括表面包覆、梯度结构、纳米化设计等，使体积变化<1%[6] - 厦钨高镍材料性能：Ni95在55℃下首放容量230mAh/g，循环稳定性优异[18] - 蓝廷新能源创新MOFs材料：Zr基MOF提升循环稳定性，Ag基MOF改善倍率性能[25] 产业化进程与产能布局 - 中国短期聚焦半固态，长期布局硫化物路线；日韩欧美设定2025-2030年400-500Wh/kg目标[7] - 恩捷股份硫化物电解质：离子电导率最高16mS/cm，膜厚控制60-150µm，2025年建百吨级产线[21][22] - 赣锋锂业实现20µm锂合金带量产，电芯通过多项安全测试[14][15] - 容百科技规划：2025年电芯样件容量225mAh/g，2027年提升至230mAh/g[11] 新兴材料与工艺创新 - MOFs材料在电极/电解质改性中发挥重要作用，蓝廷新能源已实现部分MOF量产[25][26] - 离子液体（ILs）应用：电导率10⁻³~10⁻² S/cm，可优化界面并增强热稳定性[25] - 厦钨开发连续化硫化锂制备技术，解决硫化物电解质成本高难题[18] - 干电极技术、极片致密度、电解质膜工艺成为制造工艺关键卡点[11]

半导体热传输机制研究 - 理解材料界面间的热传输机制对推进半导体技术至关重要，尤其在极高功率密度下运行的微型化器件方面[1] - 界面声子介导过程在理论上已被确立为半导体中界面热传输的主要机制[1] - 由于测量埋藏界面的温度和非平衡声子分布存在挑战，其纳米级动态特性在实验上仍难以捉摸[1] 北京大学研究成果 - 2025年6月11日北京大学高鹏团队在Nature发表关于界面声子传输动力学的研究[2] - 研究通过电子显微镜探究了界面间声子传输动力学[2] - 使用原位振动电子能量损失谱(EELS)克服了测量限制[3] - 以纳米分辨率测量了AlN-SiC界面两侧的温度梯度分布[3] - 以亚纳米分辨率绘制了非平衡声子占据态[3] 研究发现 - 观察到界面约2纳米范围内存在陡峭的温度骤降[4] - 直接提取了相对界面热阻(ITR)[4] - 界面处声子模式热导率不匹配导致邻近区域产生大量非平衡声子[4] - 正向与逆向热流下界面模式的声子占据数呈现差异[4] - 引起界面约3纳米范围内AlN光学声子模态温度的显著变化[4] 研究意义 - 揭示了(亚)纳米尺度的声子传输动力学[5] - 证实了界面模式参与的声子非弹性散射机制[5] - 为热界面工程设计提供了重要指导[5]