前瞻技術脈動：先進材料與技術(202605)

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科技產業資訊室(iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2026年2月6日

圖、前瞻技術脈動：先進材料與技術(202605)

新的轉印方法創造出更安全、更持久的鋰金屬電池
韓國化學技術研究院（KRICT）的研究團隊開發出一種無溶劑轉印塗佈技術，可將複合保護層均勻轉印至鋰金屬表面，有效抑制枝晶生成並提升鋰金屬電池的穩定性。該團隊設計出兩種保護層：一為氧化鋁-金雙層結構，另一為陶瓷-聚合物混合層（如Al-LLZO 與彈性高分子），再以壓力轉印至鋰金屬電極。實驗顯示，厚度僅5微米的保護層可穩定覆蓋245×50mm面積，提升離子通量均勻性，抑制界面枝晶形成。在軟包電池測試中，該電池於100次循環後仍保留81.5%容量，且庫倫效率高達99.1%。即使在九分鐘內快速放電下，也維持74.1%初始容量。此創新技術有望加速高能量密度鋰金屬電池在電動車與儲能系統中的實際應用，並延伸至固態與鋰硫電池。
參考資料：New transfer printing method creates safer, longer-lasting lithium-metal batteries. TechXplore, 2025/7/23

基於憶阻器的新型可重構系統可實現記憶體資料排序
北京大學教授研究團隊研發出全球首個可重構的記憶體內排序系統（MSIM），成功克服排序與記憶體內計算（CIM）結構不相容的瓶頸。該系統使用一電晶體一電阻（1T1R）memristor 陣列與數位處理器、位元選擇器與狀態控制器等重構模組，不僅可支援多種資料格式（如整數、浮點數），還具備三種併行增強技術：多銀行策略（bank-level）、位元切片策略（bit-level）與導電多層策略（device-level）。本技術無需傳統排序中的比較與交換操作，透過 TNS 與 CA-TNS 方法實現「比較器自由」排序，顯著降低能耗並提升排序效率。該技術有望推進CIM 系統成為通用智能計算平台，並廣泛應用於 AI、醫療、智慧交通等領域。
參考資料：New reconfigurable memristor-based system enables in-memory data sorting. TechXplore, 2025/7/23

新方法預測下一代電子產品有前景的二維材料
研究團隊針對范德華層狀磷硫族化物的二維材料，結合資料探勘、電腦建模與結構分析尋找新的候選材料。研究人員首先深入研究無機晶體結構資料庫（一個龐大的已知晶體結構集合）。並利用量子結構圖（根據材料原子特性決定的相互關係，將材料映射到圖表上）以定位可能隱藏新材料的區域。結果顯示，共有83種潛在新材料具備製造與應用前景，可能大幅增加已知鐵電材料的數量。隨後，密蘇里大學巴爾的摩分校（UMBC）研究人員與馬裡蘭大學帕克分校（UMD）合作，在實驗室中製作並測試部分預測材料，證實這些計算結果可有效指導新材料的實驗開發。
參考資料：New method predicts promising 2D materials for next-generation electronics. Phys.org, 2025/7/22

研究人員利用磁性原子增強半導體，創造出20多種新材料
加州大學洛杉磯分校研究團隊開發出一種將磁性元素融入半導體的新方法，成功製備磁性原子含量高達50%的半導體材料，並建立涵蓋20多種新材料的資料庫，結合鈷、錳、鐵等磁性元素與多種半導體。研究亦顯示，該策略可延伸至超導體與拓撲絕緣體中，將磁性原子引入這些具特殊電子性質的材料。測試結果（如原子成像與磁化測量）證實，新材料在產生新的磁性行為的同時，仍能保留超導體的零電阻特性及拓撲絕緣體表面導電等奇異特性，為開發新型量子材料提供了重要方向。（1084字；圖1）
參考資料：Researchers boost semiconductors with magnetic atoms to create more than 20 new materials. Phys.org, 2025/7/22

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