北京石墨烯研究院&北京大学&清华大学Nature子刊：脉冲焦耳热诱导渗碳策略实现微米厚高结晶度石墨薄膜的秒级合成

石墨，凭借其超高的热导率（>1500 W m⁻¹ K⁻¹）和优异的高温稳定性，是热管理、电子封装等领域的核心材料。然而，高质量石墨（如高定向热解石墨HOPG）的...

西安工业大学Energy Storage Materials：闪蒸焦耳加热1秒合成SiC！硅基负极"三效合一"突破瓶颈

硅基负极因其极高的理论比容量（约4200 mAh g⁻¹）被视为下一代锂离子电池的理想负极材料。然而，其实际应用面临三大科学挑战：充放电过程中显著的体积膨胀（>...

吉林大学J. Am. Ceram. Soc.：超快高温烧结驱动多主元碳化物高效合成与致密化

过渡金属碳化物（TMCs）凭借其优异的高温与力学性能，是极端环境应用的关键候选材料。通过多主元合金化形成固溶体可进一步提升其性能，但材料固有的高熔点、强共价键及...

中科院金属研究所/苏州实验室/大连理工Matter：焦耳热秒级合成2nm铂立方体，用于高效氨氧化电催化

氢能作为一种清洁能源载体，在应对能源与环境挑战中具有重要潜力。电化学氨氧化反应（AOR）被视为一种可持续的制氢路径，其热力学势垒较低（0.056 V vs. R...

Adv. Mater.：毫秒级闪蒸焦耳加热合成单晶HfO₂，构筑高离子导、高热稳固态电解质

固态锂金属电池（SSLBs）因其结合金属锂的高容量与固态电解质的高安全性而成为下一代高能量密度储能体系的研究热点。然而，当前固态电解质普遍面临室温锂离子电导率低...

长春应化所/湖南大学JACS：焦耳热合成（2000°C，2s）碳配位钴纳米电极用于胶质瘤脑内多巴胺监测

胶质母细胞瘤（GBM）作为最具侵袭性的原发性脑肿瘤，不仅通过占位效应损害神经功能，更通过扰乱神经化学稳态、劫持神经元信号通路促进自身进展，形成功能退化与肿瘤扩大...

北京化工大学Angew：超快焦耳加热规模化合成不饱和Cu-N₃单原子催化剂实现50,000次循环锌碘电池

可充电水系锌碘（Zn-I₂）电池因其高理论容量（211 mAh g⁻¹）、本质安全性和锌、碘元素的自然丰度而被认为是极具潜力的下一代储能体系。然而，其核心的碘/...

青岛科技大学ACS Catalysis：高温热冲击合成NbN负载CoCu合金实现高效硝酸盐电还原制氨

氨（NH₃）不仅是农业肥料与化工原料，也是一种潜在的无碳富氢燃料，其高效清洁合成对能源与环境具有重要意义。目前工业上主要通过高能耗、高排放的哈伯-博世工艺合成氨...

南方科技大学ACB：空间限域焦耳热构建高性能复合电极，500 mA/cm²仅需1.65 V+稳定运行600小时

氢能因其高能量密度和清洁燃烧特性，被视为实现碳中和目标的关键能源载体。在多种制氢技术中，电化学水分解是生产绿色氢气最具前景的途径之一。其中，阴离子交换膜水电解（...

中国石油大学（华东）Nano Energy：3000 K秒级焦耳加热制备高硫掺杂石墨烯阴极，实现钠-氯电池3000 mAh g⁻¹超高容量

随着全球能源消耗的快速增长和对低碳生活的追求，开发具有高比容量和高能量密度的新型储能系统迫在眉睫。钠-氯（Na–Cl₂）电池因其极高的能量密度和宽温适应性成为研...

中国科学院大学ACS Omega：“焦耳热冲击”1 秒实现陶瓷化！

聚合物衍生陶瓷（PDCs）技术因其可调控组成、微观结构与性能而备受关注，其中热解方法对陶瓷的结晶行为与微观结构具有关键影响。传统热解工艺如管式炉热解存在加热与冷...

非平衡合成方法与AI结合如何加速材料发现过程？

非平衡合成方法如何克服热力学障碍实现不相容元素的混合？

非平衡合成方法利用超快加热和淬火过程，使系统在原子扩散和相分离发生之前就被"冻结"在特定状态，从而克服传统热力学平衡的限制[C6][C27][C120]

1073 K，60s焦耳热精准合成卵黄壳Co₈FeS₈-FeₓCᵧ，实现高效析氧与微波吸收双功能增强

氧电催化在燃料电池、金属-空气电池和水分解等领域具有重要应用价值，然而其核心反应——氧析出反应（OER）存在动力学缓慢、过电位高、能量效率低等问题。非贵金属过渡...

北京邮电大学/清华大学Nano Research：快速焦耳加热（400°C，2min）合成高活性CoOₓ@NMC催化剂

随着信息技术的快速发展，尤其是5G向6G通信系统的演进，电磁环境日益复杂，电磁兼容与防护问题在民用、国防等领域显得尤为关键。传统电磁波吸收材料通常具备固定的吸收...

成会明院士周光敏副教授Nature protocols：废锂电正极超快直接再生与升级再造的普适性策略！

全球电气化进程的快速加速增加了对可持续能源存储的需求，使锂离子电池（LIBs）在各种应用中变得至关重要。然而，其有限的使用寿命带来了与资源浪费和环境风险相关的挑...

台州学院王家成团队综述：焦耳热冲击非平衡合成金属单原子催化剂——从原子锚定到工业级构筑

随着全球能源结构加速向“碳达峰、碳中和”转型，开发高活性、高稳定性、低成本的催化与储能材料成为当务之急。金属单原子催化剂（SACs）凭借100 %原子利用率、独...

清华刘锴、李佳Nat Commun：​​焦耳加热法制备高熵协同Pt单原子催化剂实现高效甲醇氧化

直接甲醇燃料电池（DMFC）因其环保性、高能量密度及便携性，自20世纪50年代以来备受关注。然而，DMFC的核心反应之一——阳极甲醇氧化反应（MOR）存在严重瓶...

天津大学&中国矿业大学AM：92%首效！电热耦合焦耳加热30秒实现硬碳超快合成

钠离子电池作为下一代可持续储能系统的关键组件，凭借钠资源的丰富性、低成本和环境友好性，正逐步替代传统锂离子电池。硬碳材料因其独特的非晶结构和优异的电化学性能，被...