为扎实落实院基础研究工作会议精神，引导提升原始创新能力，建立聚焦需求和问题导向的选题机制，加强基础和高技术研究的深度融合，鼓励解决高技术研究中的基础科学问题，支撑研究所创新发展，上海硅酸盐研究所于2021年起开展年度“十大基础研究进展”评选活动。2022年，进一步加大基础研究和高技术深度融合支持力度，增设年度“融合发展进展”。2023年经全所公开征集、全体课题组组长评选等程序，评选出2023年度“十大基础研究进展”10项、“十大基础研究进展（提名）10项”，“融合发展进展”2项。
2023年度上海硅酸盐所“十大基础研究进展”简介
（按研究进展评选结果排序）
1．高性能热电材料与器件（史迅、孙宜阳、周钲洋团队）
提出了基于准同型相界协同调控Ag2(Se,S)固溶体热-电-力性能的新方法，研制出具有室温最高性能的塑性热电材料；发展了基于第一性原理计算相图设计界面扩散阻挡层的策略，开发出能量转换效率高达12%的GeTe基单级器件，有望应用于深空/深海特种电源。
准同型相界附近Ag2(Se,S)固溶体热电性能
（Nat. Commun. 2023, 14: 8442）
GeTe基单级器件能量转化效率
（Sci. Adv. 2023, 9: eadg7919）
2．基于无机纳米材料的电催化合成（施剑林团队）
聚焦氢能源先进技术，基于协同催化原理，设计制备了多组分无机非铂电催化剂材料，利用组分间的协同电催化增效作用，抑制竞争反应的发生，实现高活性和高选择性电催化合成氢及含氢分子燃料，解决电合成中选择性低和贵金属依赖性难题，为促进可再生能源驱动的高效电催化合成氢（含氢）分子燃料提供基础科学理论和关键催化材料。
选择性氮氮键断裂助力电催化肼氧化耦合高效制氢
（Nat. Commun. 2023, 14, 1997）
W-O基团和CoP协同催化实现高效电催化硝酸根还原合成氨
（Adv. Mater. 2023, 2304508）
3．无机生物材料诱导复杂组织再生修复及调控机制（吴成铁团队）
围绕“无机生物材料如何诱导复杂组织再生修复”关键科学问题，在国际上率先提出3D打印构建空间填充多面体生物陶瓷支架、生物3D打印构建免疫调节毛发再生多细胞支架、骨-肌腱仿生多细胞支架等新策略与新方法，揭示无机生物材料结构与多细胞仿生特征对多种复杂组织再生修复作用与调控机制，引领无机生物材料研究新发展方向。
神经/血管化骨再生空间填充多面体生物陶瓷支架
（ Adv. Mater. 2023, 35:2302716）
免疫调节毛发再生多细胞支架（Nano Today 2023, 51:101917）
骨-肌腱仿生多细胞支架（Adv. Sci. 2023, 10:2301309）
4．仿生功能纳米材料的创新构筑、性能与应用研究（陈航榕团队）
提出仿生构筑功能纳米催化材料新策略，创制用于CO2电催化还原高效制甲酸的新材料；创新构筑类生态位水凝胶和仿生示踪新材料、发展肿瘤微环境调控并激活免疫响应新策略，引领精准高效肿瘤治疗新思路，拓展仿生纳米材料在能源催化与生物医学交叉领域的应用。
类植物蓟形貌纳米催化剂用于高效电催化还原CO2
（Energy Environ. Sci. 2023,16, 3885-3898.）
类生态位水凝胶和纳米仿生示踪新材料拓展生物医学新应用
（Bioact. Mater. 2023,21:86-96；2023,21:129-141）
5．电化学储能和高效催化剂设计（张涛团队）
面向高比能电池战略发展需求，提出电化学自组装新策略，创制出多种具有高能亚稳态表面的氧化物催化新材料；阐明基于晶格应变的精确调节与最佳活性间的反馈机制，突破三相界面的催化活性瓶颈，引领催化剂的设计和调控新方向，致力于解决高能固态电池体系面临的安全、高效和高比能等关键科学难题。
晶格应变工程在非均相氧析出反应中的应用研究
（Adv. Mater. 2023, 35: 2209876）
电化学自组装创制高比能氧化物催化材料
（Adv. Mater. 2023, 35: 2210867）
6．基于“钠锌锰”丰源储能材料的新型电池体系探索（刘宇团队）
提出了应用于低成本、高电压水系锌离子电池的新型储能机制和界面稳定化策略，研制了一系列低成本、超长寿命的钠离子储能新材料。解决了锰基材料结构退化问题和高比能金属负极面临的枝晶问题，有力推动了水系电池在储能领域的应用与发展。
用于高压锌金属电池的锰基配位聚合物正极材料电化学性能
（Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202309430）
通过机械化学法实现膜材料亲/疏水平衡，协同稳定正/负极界面，镀锌累计容量(12 Ah/cm2)，组装Ah级软包电池(84.9mg/cm2) （Energy Environ. Sci. 2023, 16, 4432）
均衡电解液实现长循环储钠普鲁士蓝，实现不同体系的全电池和半电池超过7000次的稳定循环（Small (frontispiece) 2023, 2303896）
7．高温长时服役SiCf/SiC陶瓷基复合材料研制与产业化（董绍明团队）
面向我国航空发动机发展战略，开展模拟服役环境SiCf/SiC失效机制及其长寿命设计研究。发现熔盐调节玻璃网络原子键合加速材料性能退化的侵蚀机制，提出原位形成稀土硅酸盐抗侵蚀保护层策略，研制出耐高温抗侵蚀SiCf/SiC复合材料及热结构，其中隔热屏通过静力和热疲劳试验，并完成装机考核验证。相关技术实现成果转化。
模拟服役环境SiCf/SiC复合材料失效机制及长寿命设计示意图
（J. Eur. Ceram. Soc.2023, 43: 1366-1375, 4616-4626.
Corros. Sci. 2023, 217: 111121）
SiCf/SiC 复合材料热结构在航空发动机中应用示意图（GE公司）及研制的部分热结构照片
8．固态电池材料与界面技术研究（温兆银团队）
提出无机/有机双连续相复合固体电解质结构并通过流延结合光固化技术研制成功仅12 µm厚的超薄固体电解质膜，使锂离子迁移数高达0.87，实现了软包电池能量密度376Wh/kg的突破，为国家重点研发计划关键指标的完成奠定了基础；提出原位交联耦合分子桥策略，有效解决了固态电池中相界面稳定性问题，为钠电池重点项目的立项建立了充分的依据。
双连续化固体电解质与电池性能
（Adv. Energy Mater. 2023, 13, 2204028）
弹性锂离子导电修饰层与电池性能
（Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2302729）
9．多参数共高PZT压电陶瓷及微型压电器件（梁瑞虹团队）
提出超高温极化方式与缺陷工程调控铁电畴结构的新策略，首次在保持高Qm、Tc的同时将d33提高60%以上，为设计多参数共高PZT压电陶瓷提出了普适性调控方法；突破250℃压电式液滴喷射元件的成型、烧结、加工、极化与测试等关键技术，首次实现了频率 20 kHz, 直径~100μm 的锡液滴靶的稳定输出，为国产EUV光源关键器件夯实了基础。
d33=436pC/N，Qm=546，TC=346℃的多参数共高PZT压电陶瓷
（Nano Energy, 2023, 113: 108546）
微型压电式高温锡滴发生器（ EUV光刻机产生极紫外光的关键部件）
（ J. Inorg. Mater.2023，38(8)）
10．新型氟基电池体系和关键材料（李驰麟团队）
提出氟化物正极的异质结构、羟基固溶、阴离子受体调控的新策略，研制出基于层状固态电解质和砜类电解液的氟离子电池新体系，突破了氟基电池宽温域下大容量释放和可逆循环的难题，引领了转换反应型储能体系和氟基固态电池的新方向。
基于二维层状结构电解质的转换反应型固态氟离子电池
（Adv. Energy Mater. 2023, 13 : 2203168）
基于富氟Ti4+陷阱构筑策略的NASICON陶瓷基Li-Fe-F转换固态电池
（Adv. Energy Mater. 2023: 13, 2203679）
2023年度“十大基础研究进展（提名）”名单
（按研究进展评选结果排序）
|
进展名称 |
完成课题组 |
|
植介入材料表面抗肿瘤涂层构建和性能研究 |
生物材料表面与界面（刘宣勇） |
|
航天器特种无机功能涂层与材料 |
热控涂层（宋力昕） |
|
单晶光纤多组分多尺度结构设计、制备与应用 |
激光与光学晶体（苏良碧） |
|
用于退行性疾病治疗的生物涂层材料研究 |
等离子喷涂（郑学斌） |
|
电化学能源材料的结构功能区构建和性能调控 |
先进材料与新能源应用（毕辉） |
|
新型催化机制及铁电陶瓷在能源与环境中的应用探索（融合发展进展） |
铁电陶瓷材料与器件（王根水）、能源和环境催化材料研究组（王文中） |
|
高性能轻量化碳化硅光学部件一体化制造 |
先进碳化物陶瓷材料（黄政仁） |
|
高效率高分辨卤化物闪烁体 |
卤化物闪烁晶体（吴云涛） |
|
光热调控材料与器件的研究和应用 |
光热调控智能材料（曹逊） |
|
光功能透明陶瓷研究进展 |
透明与光功能陶瓷（李江） |
2023年度“融合发展进展”名单
（按研究进展评选结果排序）
|
进展名称 |
完成课题组 |
|
高性能热电材料与器件 |
热电转换材料与器件（史迅）、独立PI孙宜阳、独立PI周钲洋 |
|
新型催化机制及铁电陶瓷在能源与环境中的应用探索 |
铁电陶瓷材料与器件（王根水）、能源和环境催化材料研究组（王文中） |
沪公网安备 31010502006565号
