2025化學與材料科學研究十大熱點前沿公布

　　12月3日，中國科學院與科睿唯安公司面向全球發布年度《2025研究前沿》，報告以文獻計量學中的共被引分析方法為基礎，研究分析科睿唯安ESI數據庫中的13830個研究前沿，旨在發現較為活躍或發展迅速的研究前沿，遴選出11大學科領域的TOP10熱點前沿和18個新興前沿，并評估中國、美國、英國、德國、法國和日本等國家在諸多前沿的貢獻和潛在發展水平。

　　此次遴選涵蓋農業科學、植物學和動物學，生態與環境科學，地球科學，臨床醫學，生物科學，化學與材料科學，物理學，天文學與天體物理學，數學，信息科學，經濟學、心理學及其他社會科學等11個高度聚合的大學科領域。

　　化學與材料科學領域Top10熱點前沿主要分布在合成化學、材料回收與循環利用、鋰電池、能源材料等研究方向。

　　合成化學方向有四項，涉及藥物化學（苯環的生物電子等排體合成）、光化學（COF光催化合成過氧化氫）、電化學（電化學還原二氧化碳制多碳產物）、生物化學（ET水解酶的定向進化與設計）。

　　材料回收與循環利用方向有兩項，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回收。

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

　　能源材料方向有兩項，分別為高性能熱電材料、高溫儲能聚合物電介質。

　　“廢舊聚烯烴塑料的化學回收”和“用于全固態電池的鹵化物固態電解質”入選2025年重點熱點前沿。

　　廢舊聚烯烴塑料的化學回收：化學回收是一種復雜但更具潛力的回收方法，包括循環回收和升級回收兩條路線。循環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。升級回收則是把廢舊塑料作為原料，用于合成更具價值的聚合物、分子或材料。本前沿的42篇核心論文圍繞聚烯烴的化學回收，開發了催化熱解、催化氫解、串聯氫解/芳構化、串聯裂解/烷基化等多種方法和相應的催化劑。被引次數最高的四篇文獻全部是綜述，總結了各種化學回收路線。

　　用于全固態電池的鹵化物固態電解質：固態電解質是全固態電池的核心部件，其研發進展直接影響全固態電池的發展進程。固態電解質主要包括聚合物固態電解質、無機固態電解質、復合固態電解質(聚合物 + 無機物)三種類型，其中，無機固態電解質又可分為氧化物、硫化物、鹵化物、硼氫化物等類型。目前最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展。鹵化物型固態電解質具有室溫離子電導率較高、與氧化物正極界面穩定性好等優點。本前沿的26篇核心論文研發的固態電解質以氯化物型為主，也有氯氧化物、溴化物等類型。

　　在化學與材料科學領域新興前沿有1項研究入選，即“倒置鈣鈦礦太陽能電池穩定性及轉換效率提升策略”。鈣鈦礦太陽電池具有出色的光電轉換效率及低溫溶液可加工優勢，被認定為下一代光伏技術的核心發展方向。倒置鈣鈦礦太陽能電池采用p-i-n結構的縱向堆疊結構，與正置鈣鈦礦太陽能電池相比，在界面穩定性、工藝兼容性與產業化適配性上具備顯著優勢，為其實現大規模生產和商業化應用提供了有力支持。目前該研究方向主要致力于其穩定性及轉換效率的提升。

　　同日發布的《2025研究前沿熱度指數》報告顯示：在11大學科領域整體層面，美國仍是最為活躍的國家，中國繼續排名第二，而中國與美國的差距繼續縮小。其中，中國在農業科學、植物學和動物學、生態與環境科學、化學與材料科學、物理學、信息科學等6個領域排名第一。