【國(guó)內(nèi)】 2025化學(xué)與材料科學(xué)研究十大熱點(diǎn)前沿公布2025-12-05

12月3日，中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院、中國(guó)科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心與科睿唯安聯(lián)合發(fā)布的《2025研究前沿》報(bào)告，遴選出2025年全球較為活躍或發(fā)展迅速的128個(gè)研究前沿，并對(duì)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了研判。

此次遴選的128個(gè)研究前沿包括110個(gè)熱點(diǎn)前沿和18個(gè)新興前沿，涵蓋農(nóng)業(yè)科學(xué)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)，生態(tài)與環(huán)境科學(xué)，地球科學(xué)，臨床醫(yī)學(xué)，生物科學(xué)，化學(xué)與材料科學(xué)，物理學(xué)，天文學(xué)與天體物理學(xué)，數(shù)學(xué)，信息科學(xué)，經(jīng)濟(jì)學(xué)、心理學(xué)及其他社會(huì)科學(xué)等11個(gè)高度聚合的大學(xué)科領(lǐng)域。

化學(xué)與材料科學(xué)領(lǐng)域Top 10熱點(diǎn)前沿主要分布在合成化學(xué)、材料回收與循環(huán)利用、鋰電池、能源材料等研究方向。

合成化學(xué)方向有四項(xiàng)，分別是苯環(huán)的生物電子等排體合成、COF光催化合成過(guò)氧化氫、電化學(xué)還原二氧化碳制多碳產(chǎn)物、ET水解酶的定向進(jìn)化與設(shè)計(jì)。

材料回收與循環(huán)利用方向有兩項(xiàng)，分別是回收利用廢舊鋰離子電池正極材料、廢舊聚烯烴塑料的化學(xué)回收。

鋰電池方向有兩項(xiàng)，分別為鋰離子電池單晶高鎳正極材料、用于全固態(tài)電池的鹵化物固態(tài)電解質(zhì)。

能源材料方向有兩項(xiàng)，分別為高性能熱電材料、高溫儲(chǔ)能聚合物電介質(zhì)。

“廢舊聚烯烴塑料的化學(xué)回收”和“用于全固態(tài)電池的鹵化物固態(tài)電解質(zhì)”入選2025年重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿。

廢舊聚烯烴塑料的化學(xué)回收：化學(xué)回收是一種復(fù)雜但更具潛力的回收方法，包括循環(huán)回收和升級(jí)回收兩條路線。循環(huán)回收是把廢舊塑料解聚為基本單體，這些單體可以重新用于聚合形成原始塑料或新材料。升級(jí)回收則是把廢舊塑料作為原料，用于合成更具價(jià)值的聚合物、分子或材料。

本前沿的42篇核心論文圍繞聚烯烴的化學(xué)回收，開(kāi)發(fā)了催化熱解、催化氫解、串聯(lián)氫解/芳構(gòu)化、串聯(lián)裂解/烷基化等多種方法和相應(yīng)的催化劑。被引次數(shù)較 高的四篇文獻(xiàn)全部是綜述，總結(jié)了各種化學(xué)回收路線。

用于全固態(tài)電池的鹵化物固態(tài)電解質(zhì)：固態(tài)電解質(zhì)是全固態(tài)電池的核心部件，其研發(fā)進(jìn)展直接影響全固態(tài)電池的發(fā)展進(jìn)程。固態(tài)電解質(zhì)主要包括聚合物固態(tài)電解質(zhì)、無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)、復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)（聚合物 + 無(wú)機(jī)物）三種類型，其中，無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)又可分為氧化物、硫化物、鹵化物、硼氫化物等類型。目前*** 具潛力的類型包括氧化物、硫化物和聚合物，硼氫化物和鹵化物類型近年也取得突破性進(jìn)展。

鹵化物型固態(tài)電解質(zhì)具有室溫離子電導(dǎo)率較高、與氧化物正極界面穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。本前沿的26篇核心論文研發(fā)的固態(tài)電解質(zhì)以氯化物型為主，也有氯氧化物、溴化物等類型。

在化學(xué)與材料科學(xué)領(lǐng)域新興前沿有1項(xiàng)研究入選，即“倒置鈣鈦礦太陽(yáng)能電池穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)換效率提升策略”。

鈣鈦礦太陽(yáng)電池具有出色的光電轉(zhuǎn)換效率及低溫溶液可加工優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)定為下一代光伏技術(shù)的核心發(fā)展方向。倒置鈣鈦礦太陽(yáng)能電池采用p-i-n結(jié)構(gòu)的縱向堆疊結(jié)構(gòu)，與正置鈣鈦礦太陽(yáng)能電池相比，在界面穩(wěn)定性、工藝兼容性與產(chǎn)業(yè)化適配性上具備顯著優(yōu)勢(shì)，為其實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和商業(yè)化應(yīng)用提供了有力支持。目前該研究方向主要致力于其穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)換效率的提升。

同日發(fā)布的《2025研究前沿?zé)岫戎笖?shù)》報(bào)告顯示：在11大學(xué)科領(lǐng)域整體層面，美國(guó)仍是***為活躍的國(guó)家，中國(guó)繼續(xù)排名第二，而中國(guó)與美國(guó)的差距繼續(xù)縮小。其中，中國(guó)在農(nóng)業(yè)科學(xué)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)、生態(tài)與環(huán)境科學(xué)、化學(xué)與材料科學(xué)、物理學(xué)、信息科學(xué)等6個(gè)領(lǐng)域排名第 一。

值得一提的是，中國(guó)在化學(xué)與材料科學(xué)領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)突出，排名第 一的前沿?cái)?shù)有9個(gè)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)美國(guó)(2個(gè))。

來(lái)源：中國(guó)化工報(bào)