2025年12月3日上午，大湾区大学松山湖校区行政楼会议室迎来一场高水平学术报告。清华大学深圳国际研究生院柳明副教授受邀主讲，围绕固态电池离子运动表征技术展开深度分享。活动由学校钱坤助理教授主持，校内相关学科师生代表现场参与交流。 报告开篇，柳明副教授即点明固态电池技术的战略价值——作为下一代高能量密度、高安全性储能技术的核心，其发展直接关乎新能源存储、电动汽车等国家战略新兴产业的升级进程。他指出，锂离子传输机制是决定固态电池性能的关键所在，但锂元素质轻的特性给研究带来了核心难题：传统成像与光谱表征技术难以直接观测离子运动路径及输运壁垒，导致精准离子运动模型构建受阻，严重制约了高性能电池及关键材料的研发突破。 针对这一行业痛点，柳明副教授系统阐述了多维度、多尺度离子运动行为观测技术的科学意义与应用价值，强调该类技术是揭示固态电池反应机制、优化电极与电解质材料设计的核心支撑。报告中，他结合自身研究实践，对固态电池离子运动的直观表征与精确定量测量技术体系进行了深入浅出的解析，为在场师生呈现了该领域的前沿研究范式。 作为固态电池研究领域的知名学者，柳明副教授的学术履历备受关注。他现任清华大学深圳国际研究生院副教授、博士生导师，主持国家自然科学青年科学基金B类、广东省自然科学基金杰出青年项目等多项重要课题，长期深耕基于固体核磁共振与中子技术的固态电池研究。学术成果方面，他累计发表SCI论文110余篇，总被引次数达9800余次，H因子52，其中以第一作者或通讯作者身份在《自然·纳米技术》《自然·化学评论》《科学·进展》等国际顶级期刊发表论文60余篇，学术影响力遍及全球相关研究领域。 报告结束后，柳明副教授与现场师生就技术应用场景、实验设计难点等问题展开热烈探讨，精准回应了师生们的学术疑问。此次报告不仅为大湾区大学师生搭建了与顶尖学者直接交流的平台，更为学校在新能源材料、储能技术等交叉学科领域的研究提供了重要思路，进一步丰厚了校园学术交流氛围。

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教授合作，基于新型分子界面工程，在正式铯/甲脒/甲胺（0CsFAMA）钙钛矿太阳能电池方面取得新进展。相关成果以“Strengthening Durability of Electron Selective LayerInterface via Trifluoromethoxy-Functionalized Biguanide Cation Toward High-performance Air-Processed n-i-p Perovskite Solar Cells”为题发表在《Advanced Materials》上。 电子传输层和埋底界面较差的稳定性阻碍了稳定的、空气加工的正式钙钛矿电池的制备。鉴于此，在氧化锡纳米粒中引入1-[4-(三氟甲氧基)苯基]双胍盐酸盐（TOPBCl），实现了电子传输层及埋底界面的同时调控。通过三氟甲氧基和双胍阳离子的协同效应，实现了电子传输层和钙钛矿层之间的化学桥接，降低了界面缺陷、促进了钙钛矿结晶及优化了能级对齐。由于显著抑制的非辐射复合，TOPBCl修饰的电池取得了25.79%的光电转换效率，这是空气制备钙钛矿电池报道的最高效率之一。得益于电子传输层和埋底界面增强的稳定性，未封装的TOPBCl修饰的电池实现了优异的运行稳定性，在最大功率点持续工作927小时后保留90.04%的初始效率。 本工作提供了一种双胍阳离子功能化策略，同时稳定了电子传输层及埋底界面，实现了可在空气中制备的高性能正式钙钛矿太阳能电池。   本工作的未来展望 1. 开发新型多功能分子并构建分子设计数据库：基于TOPBCl的成功经验，未来可以系统探索具有不同官能团（如-CF₃、-COOH、-SO₃H等）和不同阳离子核心（如胍、脒等）的分子库，深入研究其与不同金属氧化物（如TiO₂、ZnO等）和钙钛矿组分的相互作用规律，建立“分子结构-界面特性-器件性能”的定量构效关系，为精准设计界面材料提供理论指导。 2. 推动该策略在复杂器件架构与大面积制备中的应用：当前研究在常规n-i-p结构和小组件上取得了成功，未来需重点研究该策略在柔性器件、叠层电池等更复杂架构中的适用性，并解决其与大面积卷对卷印刷工艺的兼容性问题，评估其在平方米级模组制备中实现均匀改性的可行性。 3. 深化界面稳定性的长效演化机制与失效分析研究：尽管研究已证实TOPBCl能显著提升器件寿命，但其在持续光照、湿热、电应力等多因子耦合下的长效保护机制（如界面化学键的耐久性、离子迁移的彻底抑制等）仍需更深入的原位/工况表征来揭示。 图1. 三氟甲氧基和双胍阳离子协同效应的理论研究 图 2. 电子传输层和钙钛矿层之间的化学桥接分析 图 3. 钙钛矿层的结晶与形貌表征 图 4. 器件的光伏性能与长期稳定性