1.清华团队新突破！为稀土穿上“能量转换外衣”

2.南理工申山团队在ICCD和DATE会议发表重要研究成果

3.清华大学韩三阳团队合作在稀土电发光研究领域取得新进展

4.宁德时代“电解液及其制备方法、锂离子二次电池、电池模块、电池包及用电装置”专利获授权

1.清华团队新突破！为稀土穿上“能量转换外衣”

稀土纳米晶

是发光材料中的“绝缘宝石”

虽具有巨大的发光潜力

却因自身局限无法被电流直接“点亮”

成为其

实现光电技术产业化应用的根本瓶颈

清华大学深圳国际研究生院

韩三阳副教授团队与合作者

为稀土纳米晶设计了一件独特的

“能量转换外衣”

将能量高效传递给稀土纳米晶的有机分子界面

为解决电致发光器件中的研究和应用难题

带来了新的突破口

Nature 网站论文截图

相关研究成果以

“捕获电生激子实现可调谐的稀土纳米晶电致发光”

（Electro-generated excitons for tunable lanthanide electroluminescence）为题

于北京时间11月20日

在线发表于《自然》（Nature）

稀土纳米晶（镧系掺杂纳米晶），具有发光颜色可调、发光谱线窄、发光稳定性高等先天优势，一直被视为电致发光材料的“潜力股”。

然而，当21世纪的技术浪潮转向以发光二极管（LED）、有机发光二极管（OLED）为代表的直流电致发光器件，性能卓越却无法直接导电的稀土材料陷入了“绝缘困境”。

韩三阳表示：“稀土材料的绝缘特性，使电流难以注入和传输其中，因此其无法像半导体材料那样被电流直接高效点亮。”这一“电流驱动”的根本瓶颈，严重阻碍了稀土材料在现代光电技术中的研究和应用。

共同通讯作者韩三阳（左）与其学生、共同一作张鹏在实验室

另辟蹊径，联合攻关

为稀土纳米晶穿上“能量转换外衣”

针对上述难题，韩三阳副教授团队与黑龙江大学许辉、韩春苗教授团队和新加坡国立大学刘小钢院士团队联合攻关，通过表面修饰为镧系掺杂纳米晶穿上“能量转换外衣”，采用有机-无机杂化策略，精确调控能级结构，借助配体工程将激子能量高效分配给镧系离子发光体，成功解决了电致发光中激子产生、输运和注入的核心难题，实现了高色纯度、光谱可调的高效电致发光。

镧系纳米晶-有机分子杂化发光单元的设计制备

“这项成果的意义在于，我们不仅让稀土材料‘通上了电’，更打开了其在现代光电技术中应用的大门。”韩三阳介绍道，多个实验结果显示，这种配体功能化纳米晶体平台在多种波段电致发光方面具备潜力，无需大幅改动器件结构，仅通过调控稀土离子，即可实现多色发光。

这项成果不仅助力推动稀土发光在柔性显示、近红外器件等领域的应用，突破了国产光电技术，未来还有望进一步应用到人体健康监测、无创检测，进而拓展到农作物补光技术等场景中。

有机无机杂化体系的电致发光器件

十四年淬锋，刃见新芒

从发现到突破，从“点亮”到应用

此次创新突破，是韩三阳在稀土研究领域发表的第二篇《自然》文章。他与稀土研究的不解之缘，早在14年前攻读博士期间就已结下。当时他在新加坡国立大学从事化学材料研究，曾与合作者反复探讨“稀土发光”领域路在何方。

在新加坡国立大学医学院、英国剑桥大学卡文迪许实验室做博士后期间，韩三阳不断积累、持续攻坚，与团队在该领域持续深耕，不断取得关键技术突破。

2020年韩三阳以第一作者身份发表的《自然》文章

2020年，韩三阳以第一作者身份发表《自然》文章，展示团队研究成果：利用镧系纳米晶与界面分子进行结合，可实现三线态激子的自旋调控以及快速将激子能量注入稀土纳米颗粒。

这项研究成果，是韩三阳团队在稀土领域的一次重要进展——解决了光致发光中三线态激子的“点亮”问题，即发现了稀土材料在电致发光的重要潜力。

虽有潜力，但是因稀土纳米晶自身的绝缘局限性，如何真正破除瓶颈，将其投入产业应用，成为了韩三阳下一步研究的契机。

而今年发表的研究成果，正是将这一机制成功应用于电致发光领域，构建了从光驱动到电驱动的完整技术链条。

材料科学+医药健康=？

交叉融合，按下创新“加速键”！

2022年，韩三阳加入清华大学深圳国际研究生院生物医药与健康工程研究院，将研究视野进一步拓展至医药健康领域。他表示：“我想做具有特色的研究，让稀土领域的研究成果为人类医药健康服务。”稀土纳米晶，在高端生物医学成像、精准诊疗一体化、即时检测等方面都具备广阔的应用前景，这也进一步坚定了韩三阳深入稀土研究的决心。

深圳国际研究生院的交叉学科特色，为科研团队带来了独特的科研生态。韩三阳所在的生物医药与健康工程研究院，正是深圳国际研究生院“6+1”学科布局中，聚焦“健康中国”战略和深圳生命健康产业的现实需求、推动学科深度交叉的关键载体。

韩三阳工作照

韩三阳课题组成员涵盖化学材料、生物医学、人工智能等多元背景。“‘交叉融合’不是一句简单的口号，更是我们团队不断创新的源动力。”在韩三阳看来，“科研既要‘上书架’，推动基础研究和学科发展；也要‘上货架’，服务国家重大战略需求。”

坚持长期主义

甘于坐“冷板凳”

“韩老师不止一次地告诉我们，事物的发展是螺旋进行的，研究过程中遇到的失败，或许正是一个前进的契机。”本文共同第一作者、深圳国际研究生院2024级化学工程与技术专业博士生张鹏分享道。论文评审过程中，审稿人曾指出材料内部的“能量转移机理”不清晰，团队进而补充了一系列光谱学测试分析，如同给反应过程拍摄了一次“慢动作回放”，厘清了镧系纳米晶和有机分子之间的超快能量转移过程。

有机无机纳米杂化体系的光物理过程

而针对审稿人对稀土纳米晶材料应用潜力的质疑，团队夜以继日开展科研攻关，将器件效率提升至远超主流器件初次报道的水平，并通过实验数据证明该体系的理论亮度还有显著提升的空间，同时做到不改变器件结构即可实现近红外区发光的应用展示，有力印证了稀土纳米晶在电致发光领域的重要潜力。

器件结构不变的镧系发光多色调控

“在回答审稿人问题的过程中，我们也不断获得新的动力和新的知识。”在韩三阳看来，与科研成果相比，他更关注课题组的学生能否从科研中锻炼发现问题、解决问题的能力。“科研没有白走的路，每个‘坑’其实都是给自己加深研究认知的基石。”

从博士期间的愈挫愈勇，到如今带领团队攻坚克难，韩三阳深切体会到“坐冷板凳”对科研工作者的意义。“真正有价值的创新往往需要长期积累，攀登科技高峰不仅需要智慧，更需要坚持的勇气。”韩三阳表示，深圳的科研创新环境与深度交叉融合的产学研生态，以及学院的全方位支持，都为科研工作者提供了坚实的后盾。

未来，韩三阳团队计划进一步优化稀土纳米晶在近红外区域的性能，拓展其在深组织成像、光动力治疗等生物医学场景的应用。

论文的共同通讯作者为新加坡国立大学刘小钢院士，黑龙江大学许辉教授、韩春苗教授，清华大学深圳国际研究生院韩三阳副教授，共同第一作者为黑龙江大学2023级硕士生谭静、清华大学深圳国际研究生院2024级博士生张鹏以及黑龙江大学2022届硕士毕业生宋晓晴。其他作者包括黑龙江大学张静教授、段春波副教授，香港城市大学王锋教授和华南理工大学张志龙教授。

（来源： 清华大学）

2.南理工申山团队在ICCD和DATE会议发表重要研究成果

南京理工大学微电子学院（集成电路学院）申山副教授团队近期在集成电路设计自动化领域取得重要突破，其系列研究成果OpenYield已在刚刚于美国达拉斯落下帷幕的ICCD 2025会议（11月10-12日召开）上发表，并被选为EDA Track最佳论文候选；同时，团队的最新研究成果OpenACM也刚刚被国际顶级会议DATE 2026正式录用。这两项重要成果的发表充分展现了团队在存储器设计自动化领域的创新实力和国际影响力。

ICCD（IEEE International Conference on Computer Design）是IEEE计算机学会主办的计算机设计领域顶级国际会议，专注于集成电路和系统设计的前沿研究，在学术界和工业界具有重要影响力。本届ICCD 2025会议在美国德克萨斯州达拉斯市举办，吸引了来自全球各地的专家学者共同探讨计算机设计领域的最新进展。

DATE（Design, Automation and Test in Europe）会议是欧洲最大的集成电路设计、自动化与测试国际会议，与DAC、ICCAD并列为EDA领域三大旗舰会议，代表着该领域最高的学术水准。OpenACM成果被该会议录用，进一步彰显了团队研究的国际领先水平。

随着人工智能和高性能计算应用的快速发展，静态随机存取存储器（SRAM）作为芯片上最主要的存储技术，其良率分析和设计优化面临着前所未有的挑战。现代AI加速器中SRAM可占据高达70%的芯片面积，移动系统芯片中也达到60%的比例。在先进制程节点下，SRAM良率问题已成为制约半导体产业发展的关键因素——仅1%的良率损失就可能导致数百万美元的收入影响。

面对这一挑战，申山副教授团队从两个关键维度展开了系统性研究。首先，团队创新性地提出OpenYield开源框架，首次系统性地将互连寄生效应、单元间漏电耦合和外围电路变化等二级物理效应纳入SRAM良率分析，填补了学术研究与工业实践的关键空白。该框架通过高保真建模显著提升了SRAM良率分析的准确性，为相关研究建立了类似ImageNet的标准化基准，推动研究可重现性和技术创新加速发展。

在此基础上，团队进一步开发了业界首个融合近似计算的数字存内计算开源编译器OpenACM，通过精度可配置乘法器库（精确/近似/对数乘法器）在保持应用精度的同时实现高达64%的能耗节约。该工具基于OpenROAD和FreePDK45构建完整开源生态，摆脱专有依赖，集成FakeRAM2.0模板和重要性采样蒙特卡洛仿真，为AI应用提供从架构到物理实现的端到端自动化流程。

通过联合英国谢菲尔德大学、北京航空航天大学、中国电子科技集团第58研究所等多家单位开展协同攻关，申山副教授团队构建了从SRAM良率分析到近似存内计算的完整技术体系。其开源、可重现的研究平台有效解决了集成电路设计自动化领域长期存在的"可重现性危机"，为人工智能、5G通信等新兴技术发展提供了重要技术支撑，将有力推动我国半导体产业技术创新和核心竞争力提升。

附：论文完整信息

OpenYield论文

题目："OpenYield: An Open-Source SRAM Yield Analysis and Optimization Benchmark Suite"

作者：Shan Shen, Xingyang Li, Zhuohua Liu, Junhao Ma, Yikai Wang, Yiheng Wu, Yuquan Sun, Wei W. Xing (通讯作者)

Arix：https://arxiv.org/abs/2508.04106

GitHub: https://github.com/ShenShan123/OpenYield

OpenACM论文

题目："OpenACM: An Open-Source SRAM-Based Approximate CiM Compiler"

作者：Yiqi Zhou, JunHao Ma, Xingyang Li, Yule Sheng, Yue Yuan, Yikai Wang, Bochang Wang, Yiheng Wu, Shan Shen (通讯作者), Wei Xing (通讯作者), Daying Sun (通讯作者), Li Li and Zhiqiang Xiao

资助信息

本研究得到以下项目资助：

1. 国家自然科学基金青年科学基金项目

2. 南京理工大学自主科研专项重大重点项目培育专项

（来源： 南京理工大学微电子学院）

3.清华大学韩三阳团队合作在稀土电发光研究领域取得新进展

11月20日，电致发光能够将电能直接转换为光能，不仅是现代显示技术和照明技术的基石，更是生物诊疗、量子信息和激光技术发展的关键。近年来，随着有机分子和量子点在材料化学领域和器件物理技术上的快速发展，现有的发光材料体系在发光效率和色彩纯度方面已取得了显著性的突破。然而，传统的发光材料及其器件在光谱可调性、器件通用性以及长期稳定性方面依旧面临诸多挑战。镧系掺杂纳米晶在具有电子能级丰富、发光谱线窄以及器件稳定性高等先天优势的同时，其组分可调性使该材料体系实现广色域的多色发光，一直被认为是电致发光材料的“潜力股”，但其固有的绝缘特性，使得电荷难以注入，长期阻碍了其在电致发光器件中的研究和应用。

针对镧系掺杂纳米晶电致发光中激子产生、输运和注入的根本性难题，清华大学深圳国际研究生院韩三阳副教授团队联合黑龙江大学许辉、韩春苗教授团队和新加坡国立大学刘小钢教授团队，通过镧系掺杂纳米晶和有机半导体小分子杂化的策略，精确调控有机无机杂化体系的各组分能级结构，成功观测到电致激子在绝缘纳米晶界面处的自旋态高效转换和界面能量注入，进而在器件结构不改变的情况下实现了在可见乃至近红外区的电致发光。

图1.镧系纳米晶-有机分子杂化发光单元的设计制备

研究团队一改向绝缘纳米晶直接注入电荷的传统思路，设计了一系列芳基膦氧化物的羧酸衍生物，通过分子结构中的羧基牢固地锚定在尺寸为四纳米的纳米晶表面。在电场作用下，这类功能化有机配体首先捕获电子和空穴，作为纳米晶界面的电致激子产生位点，随后通过配体到纳米晶的能量传递过程，将能量传递至纳米晶内部的镧系离子，利用镧系化学组分调控和分子能级设计，实现了纯净的镧系离子特征发光和多种发光颜色调控。

图2.有机无机杂化体系的光物理过程

为了确认镧系纳米晶和有机分子杂化界面处的光物理过程，团队采用多种瞬态光谱技术和变温光谱技术，观测到有机分子受镧系纳米晶诱导加快系间窜越速度（＜1ns），系间窜越效率98.6%。其中，咔唑修饰的膦氧化物（CzPPOA）表现尤为突出，其与镧系离子间实现了高达96.7%的三线态能量转移效率。进一步研究表明，该快速的三线态能量传递得益于能级匹配的吸热三线态能量传递和界面无辐射损耗的显著抑制。该超快机制的阐明帮助理清界面三线态激子注入绝缘纳米晶的设计准则和优化方向。

图3.有机无机杂化体系的电致发光器件

得益于镧系纳米晶-有机分子杂化体系良好的自旋转换及能量传递能力，研究团队制备了基于NaGd0.6F4:Tb0.4@CzPPOA的多层电致发光器件，实现了9.99 cd A-1的电流效率和7.66 lm W-1的功率效率，其中，外量子效率相较无功能化修饰的绝缘纳米晶提高了76倍，达到5.9%，激子利用率达到88%。相关的器件测试结果表明，基于配体功能化的镧系纳米晶-有机分子杂化体系可以实现有效的激子捕获和激子能量注入，突破绝缘纳米晶电致发光困难的长期瓶颈。

图4.器件结构不变的镧系发光多色调控

由于镧系离子4f能级的丰富性和环境鲁棒性，单一配体就具备敏化多种镧系离子并实现发光颜色调控的潜力。因此，研究团队通过对纳米晶中镧系离子掺杂组分和浓度的调控，在不改变电致发光器件结构的情况下，成功实现了在光致激发和电致激发下的发光颜色调控。通过Eu3+和Nd3+离子的简单掺杂，电致器件产生从绿色发光到暖白光乃至近红外光的发光变化，且器件效率相对变化较小（1%Eu3+离子掺杂的电流效率：8.48 cd A-1，功率效率：6.34 lm W-1，外量子效率：5.09%）。这是传统有机和量子点电致器件难以实现的多色调控策略，为未来追求经济通用性的多色显示和特殊波段电致器件提供了全新的途径。

该研究通过配体工程方法，实现了镧系纳米晶体的高效电致发光，借助有机半导体配体的光电子协同效应，建立了一种超越传统表面钝化的多功能策略。工程化配体能够在纳米杂化体系内解决电荷和激子的局域性，从而有效地将激子能量分配给镧系离子发光体，进而实现了具有高色纯度、光谱可调性和高能量效率的电致发光。更为重要的是，多个结果展示了这种配体功能化纳米晶体平台在多种波段电致发光方面的潜力，特别是在高分辨率、宽色域显示以及近红外技术中。

研究成果以“捕获电生激子实现可调谐的稀土纳米晶体电致发光”（Electro-generated excitons for tunable lanthanide electroluminescence） 为题，于当地时间11月19日发表于《自然》（Nature）。

刘小钢、许辉、韩春苗、韩三阳为论文共同通讯作者，黑龙江大学2023级硕士生谭静、清华大学深圳国际研究生院2024级博士生张鹏以及黑龙江大学2022届硕士毕业生宋晓晴为论文共同第一作者。其他作者包括黑龙江大学教授张静、副教授段春波，香港城市大学教授王锋和华南理工大学教授张志龙。

（来源： 清华大学）

4.宁德时代“电解液及其制备方法、锂离子二次电池、电池模块、电池包及用电装置”专利获授权

天眼查显示，宁德时代新能源科技股份有限公司近日取得一项名为“电解液及其制备方法、锂离子二次电池、电池模块、电池包及用电装置”的专利，授权公告号为CN115832430B，授权公告日为2025年10月28日，申请日为2022年1月6日。

本申请公开了一种电解液及其制备方法、锂离子二次电池、电池模块、电池包及用电装置。所述电解液包含锂盐、第一有机溶剂、第二有机溶剂、添加剂及助溶剂；和/或相对于所述第一有机溶剂和所述第二有机溶剂的总质量，所述添加剂的质量比例为20％‑80％；和/或相对于所述第一有机溶剂和所述第二有机溶剂的总质量，所述第二有机溶剂的质量比例为20％‑80％；和/或相对于所述电解液的总质量，所述添加剂的质量比例为0.1％‑5％。本申请实施例的技术方案中，通过在电解液中加入无机锂盐提高锂离子二次电池的循环稳定性能、高温性能及存储性能。且通过使用助溶剂可以进一步提升无机锂盐的溶解度，进而有效改善电池性能。