大湾区大学左小伟课题组联合中山大学、太原科技大学、中国科学院金属研究所，在难熔高熵合金晶界偏聚机理研究中取得最新进展。相关成果以“Zr segregation at grain boundaries modulating C15-like local chemical ordering in BCC TiZrNbTaV multi-principal element alloys”为题，发表于国际知名期刊 Materials Research Letters（2025中科院一区TOP， IF=7.9）。大湾区大学物质科学学院、东莞市先进材料与大科学装置前沿交叉重点实验室及大湾区高等研究院为论文通讯单位。大湾区大学孟智超博士、大湾区大学与中山大学联培博士生李政和太原科技大学访问硕士生李旭涛为论文共同第一作者，通讯作者为大湾区大学左小伟副教授。本工作由国家自然科学基金、中国博士后科学基金面上项目、广东省基础与应用基础研究基金、松山湖材料实验室开放课题、辽宁省科学技术重大专项支持。   研究背景 体心立方（BCC）结构多主元合金（MPEAs）在高温结构材料领域展现出巨大潜力，然而其实际工程应用仍受两大关键瓶颈制约：局域化学有序（LCO）形成机制不明确，以及晶界等晶体缺陷对LCO调控作用的定量理解匮乏。传统研究多聚焦于元素亲和力对LCO的驱动作用，却忽略了晶界元素偏聚这一动态过程对原子尺度化学有序化的深刻影响。特别是对于轻质TiZrNbTaV系BCC MPEAs，虽然其优异的力学性能已被初步证实，但Zr元素在晶界处的析出行为如何影响LCO的形成，以及这种影响是否具有晶界类型依赖性，迄今仍缺乏系统的理论认知与原子尺度验证。这些科学盲区阻碍了通过精准调控LCO来实现微观结构设计和高性能合金开发。 本团队前期已成功构建了TiZrNbTaV多主元合金的机器学习强塑性模型（Journal of Materials Science & Technology, 256 (2026): 178–192），并通过揭示LCO形貌对塑性变形机制的调控作用，实现了合金强度与塑性的优异匹配（Acta Materialia, 307 (2026): 121960）。在此基础上，本研究致力于进一步揭示Zr晶界偏聚与富Ta-V LCO形成之间的内在关联，结合混合蒙特卡洛/分子动力学（MC/MD）模拟、深度学习及原子尺度实验表征，系统解析了不同晶界类型下Zr偏聚对LCO形成路径的调控机制，旨在为高强MPEAs的微观结构工程提供理论基础。这是团队继上述两项工作之后，在BCC多主元合金LCO形成机制方面取得的又一重要进展。 研究成果 本研究系统揭示了BCC TiZrNbTaV多主元合金中Zr晶界偏聚对C15型LCO形成的调控机制。研究结果表明，尽管Ta-V之间的强亲和力是C15型LCO形成的主要驱动力，但晶界处Zr的自偏聚行为也可显著影响LCO形成。结合原子尺度模拟、实验表征及深度学习分析，明确了这种调控作用具有显著的晶界类型依赖性：低指数晶界（如Σ3、Σ5）促进LCO形成，而高指数晶界（如Σ31、Σ33）则表现出抑制效应。进一步的能量分析证实，Zr向晶界的偏聚有效降低了体系能量，是其优先占据晶界位置的根本原因。原子尺度表征（STEM/EDS）直观验证了约2 nm厚Zr富集层的存在，与模拟预测高度吻合。本研究的创新点在于：将晶界化学、元素偏聚动力学与LCO形成之间建立定量关联，突破了传统仅考虑元素亲和力的单一视角。这一发现不仅为理解BCC MPEAs中缺陷与LCO的相互作用提供了全新的理论框架，更为通过晶界工程与LCO协同设计开发高强韧合金奠定了坚实的理论基础。 课题组招聘揽才 本课题组专注于先进金属结构材料研究，聚焦于基础材料科学及机器学习辅助材料设计与开发等前沿领域。 依托物质科学学院，已建成系列先进研究平台： 材料制备与加工平台：激光粉末床熔融（L-PBF）增材制造系统、原位中子衍射高梯度定向凝固设备、冷坩埚电磁悬浮熔炼炉、高真空非自耗电弧熔炼炉、冷/热双辊轧机。 材料测试与分析平台：维氏硬度计、多物理场（热/电）纳米压痕仪、万能材料试验机、疲劳试验机（配备DIC数字图像相关系统）。 材料计算平台：高性能计算集群及相关模拟软件。 中子科学中心：运用中子衍射/同步辐射等先进手段，从原子与晶格尺度深刻揭示材料强化机制与服役演化规律。 诚邀对上述研究方向感兴趣的博士后、博士生及硕士生加入团队或短期访问开展合作研究，请联系：zuoxw@gbu.edu.cn。

  近日，大湾区大学物质科学学院陈虎团队联合南昌大学、沙特阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）等科研人员，在铝离子电池有机正极材料研究领域取得重要进展。相关成果以《Ladder-type conjugated poly(benzobisimidazobenzophenanthroline) cathode for aluminum-ion batteries》为题，发表于国际知名期刊 Journal of ColloidInterface Science上。       铝离子电池因具有资源丰富、成本低、安全性高以及高体积容量等优势，被认为是面向大规模储能的重要候选体系。然而，开发兼具高容量、长循环寿命以及稳定放电平台的正极材料，一直是限制铝离子电池发展的关键科学问题。 针对这一挑战，研究团队设计并合成了一种具有梯状共轭结构的聚合物正极材料——聚(苯并双咪唑并苯并菲咯啉酮)（BBL）。该材料通过丰富的C=O和C=N活性位点，实现了铝络合离子的高效可逆存储，同时其刚性π共轭骨架显著提升了电子传输能力与结构稳定性。 电化学测试结果表明，BBL正极在200 mA g⁻¹电流密度下可实现约100 mAh g⁻¹的可逆容量，并在1000次循环后仍保持99.8%的库仑效率，展现出优异的循环稳定性。与此同时，该材料在1.1–1.5 V范围内表现出稳定的充放电平台，有助于提升电池能量利用效率与电池管理系统的稳定性。 为进一步揭示储能机制，团队结合X射线光电子能谱（XPS）、原位傅里叶红外光谱（FTIR）、固态核磁共振（NMR）以及密度泛函理论（DFT）计算，系统研究了铝络合离子在BBL中的储存行为。研究发现，[AlCl2]+络合离子能够在C=O和C=N位点发生自发且均匀的吸附，从而有效降低反应极化并稳定放电平台。 该工作提出了一种基于梯状共轭聚合物构筑高稳定性铝离子电池正极的新策略，为发展低成本、高安全性的大规模储能技术提供了新的研究思路。   陈虎课题组招聘 论文第一作者为大湾区大学-南昌大学联培学生周巍，大湾区大学为论文的共同通讯单位。 陈虎研究员博士毕业于北京大学，入选国家教育部海外高层次青年人才引才计划、广东省珠江学者、东莞市特色人才、莞邑人才等人才项目，在牛津大学、阿卜杜拉国王科技大学留学多年，在专业期刊上发布论文60多篇。课题组经费充足，资源丰富，现面向海内外公开诚聘客座研究生、研究助理、博士后研究人员，表现优异者可推荐去海外一流高校的课题组继续深造。有志加盟的青年才俊可发送邮件至chenhu@gbu.edu.cn 进行进一步的沟通交流（课题组网址：https://www.x-mol.com/groups/hu/）。

近日，大湾区大学物质科学学院于华教授课题组与昆明理工大学陈江照、何冬梅教授团队携手合作，在正式（n-i-p型）钙钛矿太阳能电池界面调控领域取得重大进展。相关研究成果以Dipolar Cation Chemically Bonded Tin Oxide Bridged Buried Interface for Air-Processed Operationally Stable n-i-p Perovskite Solar Cells为题，发表于国际顶级材料期刊Advanced Materials。该工作为高效稳定钙钛矿光伏器件的界面工程提供了全新思路，进一步推动其低成本商业化应用进程。             研究背景与核心痛点 钙钛矿太阳能电池凭借制备工艺简单、光电性能优异、成本低廉等突出优势，成为下一代光伏技术的核心代表，其效率提升与稳定性优化一直是领域研究热点。其中，n-i-p结构正式钙钛矿电池因制备兼容性强、可规模化生产等特点备受关注，但仍面临关键瓶颈：电子传输层（SnO₂）纳米颗粒易团聚、界面粘附力弱；埋底界面存在大量氧空位、羟基等缺陷，引发严重非辐射复合；同时电子传输层与钙钛矿层间能级不匹配，共同导致器件效率受限、长期稳定性差，严重制约实际应用。   创新突破 位点双极性阳离子分子精准调控埋底界面。针对上述行业共性难题，合作团队另辟蹊径，首次设计并引入具有多活性位点与双向特性的双极性阳离子分子3,5-双(三氟甲基)苯甲脒盐酸盐（BTBACl），创新开发“自下而上”一体化界面调控策略，实现电子传输层质量优化、埋底界面缺陷钝化、界面粘附力增强及能级结构匹配的多重协同效应。 卓越性能 效率稳定性双突破，创空气制备效率新高。实验测试结果显示，经BTBACl优化的n-i-p型钙钛矿太阳能电池性能实现跨越式提升：在空气环境中制备的器件，光电转换效率高达26.20%，为空气制备正式钙钛矿电池的顶尖水平；在40℃氮气环境下连续最大功率点追踪1035小时后，仍保持90.19%初始效率；在25%湿度的空气环境中亦展现出色抗湿稳定性，远超对照组器件。 钙钛矿电池器件的性能与稳定性表征   于华课题组招聘 课题组长期招聘博士后研究人员，待遇从优，欢迎有志加盟的青年才俊发送邮件至yuhua@gbu.edu.cn，进行进一步沟通洽谈。

近日，大湾区大学物质科学学院于华教授课题组与云南大学张文华教授团队合作，在钙钛矿太阳能电池领域取得里程碑式突破。相关研究成果以In Situ Interfacial Polymerization Enabling a Dual-Anchor Surface Binding Interlayer for EfficientStable Inverted Perovskite Solar Cells为题，发表于国际顶级期刊Angewandte Chemie，为高效稳定钙钛矿器件的商业化应用提供了核心技术支撑。     研究背景及成果介绍 钙钛矿太阳能电池凭借低成本、高光电转换效率等优势，成为新一代光伏技术的核心研究方向。但碘空位等表面缺陷引发的晶格劣化、离子迁移及环境侵蚀等问题，严重制约其长期稳定性与规模化应用。传统表面钝化策略存在分子间作用力弱、稳定性差等短板，难以兼顾效率与稳定性的双重需求。针对这一行业痛点，研究团队创新性开发室温原位界面聚合策略，通过氨基（-NH₂）与酰氯（-COCl）基团的室温缩聚反应，在钙钛矿表面构筑聚PT功能中间层。该中间层可通过-NH与-C═O基团形成强氢键与配位键，实现表面缺陷的多点锚定，使结合能提升一倍，高效钝化碘空位、铅空位等各类表面缺陷。同时，聚PT中间层可构筑n型表面，诱导能带合理弯曲、优化界面接触，显著促进电子传输，助力器件实现效率与稳定性的双重飞跃。 结果显示，基于该技术制备的反式钙钛矿太阳能电池，光电转换效率高达26.12%，达到国际领先水平。稳定性测试表现尤为亮眼：在标准太阳光下最大功率点持续追踪测试2300小时、65℃高温储存1680小时后，未封装器件仍可维持初始效率的85%，有效解决传统钙钛矿电池稳定性差的核心难题。此外，该界面层可有效阻隔外界水氧侵蚀、抑制离子迁移，为器件长期稳定运行提供坚实保障。   钙钛矿表面吸附配体的化学表征与密度泛函理论研究   于华课题组招聘 课题组长期招聘博士后研究人员，待遇从优，欢迎有志加盟的青年才俊发送邮件至yuhua@gbu.edu.cn，进行进一步沟通洽谈。