1. 一季度全球硅负极专利超1490件，中国继续领跑下一代锂电池材料创新
2. 中国科大提出锑基太阳能电池内嵌同质结设计制备方法
3. 全球首创！国产喷墨打印头核心材料实现自主突破
1. 一季度全球硅负极专利超1490件，中国继续领跑下一代锂电池材料创新
KnowMade最新报告显示，2026年第一季度，全球新公开的硅负极技术相关专利申请超过1490件，再次印证了这种下一代锂离子电池材料的创新正在持续加速。
从申请人来看，传统电池巨头表现活跃：珠海冠宇、光宇、三星、宁德时代、欣旺达、国轩高科、一汽、LG新能源、豪鹏科技等均在积极加固自身在高容量硅负极技术领域的知识产权布局。竞争格局依然高度动态，大型电池制造商与专业材料供应商同时发力。亚洲企业，尤其是中国和韩国厂商，继续占据专利申请量排行的前列，反映出硅负极技术对下一代电动汽车电池及高能量密度储能系统的战略重要性。
从地域分布看，专利活动高度集中于中国。中国不仅在新增申请量上持续领先，在产业化推进方面也保持主导地位，显示出该国在电池材料创新与制造能力上的加速投入。韩国和美国的专利活动同样保持重要地位。
2026年第一季度的数据进一步确认：随着电池制造商为电动汽车和储能系统追求更高的能量密度、更快的充电能力以及更优的循环稳定性，富硅负极的战略价值正日益提升。
一季度最活跃的初创与纯材料厂商
Ecube Materials：从回收硅废料中制备可持续硅负极
韩国材料制造商Ecube Materials（成立于2017年）在一季度以7个新专利家族成为最活跃的纯材料厂商之一。该公司开发出利用回收硅切割废料制备创新型硅负极材料的技术，兼顾可持续性与制造成本降低。其专利技术聚焦于片状及鳞片状硅颗粒，结合多层结构（硅、氧化硅、碳化硅及导电碳涂层），并常被组织成具有可控孔隙率的多孔硅复合材料，以优化锂充电容量和电池寿命。通过利用工业废料，该技术为高容量储能提供了高性价比且可持续的解决方案。当与石墨复合后，所得材料展现出更优的堆积密度和首圈库仑效率。
探研科技：基于CVD的硅碳架构
中国材料制造商探研科技（成立于2022年）在一季度同样公开了7个新专利家族。其专利申请聚焦于基于化学气相沉积（CVD）架构的先进硅碳复合材料，包括多层核壳结构、多孔碳框架以及硬碳/软碳混合涂层。这些发明旨在克服硅的本征缺陷，实现了低于18%的低体积膨胀率，以及无需预锂化处理即可高达93.5%的首圈库仑效率。探研科技还整合了成本高效的制造方法，如使用生物质衍生碳源和适合工业化放大的硅铝合金刻蚀技术，应用覆盖电动汽车、柔性电子及大规模储能系统。
Amprius / Berzelius：强化高性能硅碳复合材料
美国电池及材料厂商Amprius / Berzelius（成立于2009年）在一季度公开了6个新专利家族。该公司持续聚焦于超越传统石墨负极极限的高性能硅碳复合材料。一季度关键发明包括：氮梯度掺杂多孔碳、石墨烯掺杂生物质碳基质，以及氧化铝薄层涂层、硼氮共掺杂等精密结构设计，显著提升了电子电导率、离子传输能力、循环稳定性，并抑制了硅的体积膨胀。此外，新专利申请还引入了一种专门检测方法来验证碳颗粒的活化均匀性，确保原料质量一致性。
绿能起源（GEO）：瞄准适配硅负极的电解液
中国材料制造商绿能起源（成立于2023年）在一季度公开了6个新专利家族。该公司的发明将硅负极技术与下一代电解液化学体系以及全固态电池开发相结合。重点之一是专用电解液添加剂（如酰氧基硅烷和硼氮烷衍生物），旨在稳定电极界面，抑制高压高温环境下的有害气体产生。另一些发明引入不饱和磺酸盐添加剂，以增强SEI膜柔韧性，从而适配硅碳负极的体积膨胀。此外，GEO的新专利还涵盖了全固态硫化物电池组件，包括亲锂涂层和预锂化硅合金，用以防止锂枝晶生长并确保高首效。
天目能源负极材料：聚焦坚固的核壳硅结构
中国公司天目能源负极材料（成立于2017年）也以6个新专利家族成为一季度最活跃的申请者之一。其专利集中于先进的硅碳复合负极，采用多层核壳结构。关键发明包括：以聚苯并咪唑等高温聚合物衍生的多孔碳基质来容纳纳米硅颗粒，有效缓解循环过程中的体积膨胀；特定设计中还包含一个石墨核与非晶碳诱导层，确保硅的均匀沉积，显著提升首效和倍率性能。其发明还包括抗压强度超过40MPa的多孔碳（软碳核+硬碳壳），以在应力下保持结构完整性。此外，该公司还开发了先进的电子显微镜及图像分析方法，用于在制造过程中监测硅沉积的均匀性。
天目能源负极材料的新专利申请表明，中国在硅碳复合材料工程方面的成熟度正不断提高，尤其是在多孔结构、抗应力材料以及面向工业化锂电池生产的可控硅沉积策略等领域。
2. 中国科大提出锑基太阳能电池内嵌同质结设计制备方法
近日，中国科学技术大学化学与材料科学学院的陈涛教授研究组在锑基薄膜光伏领域取得重要研究进展。研究小组围绕Sb2Se3太阳能电池开路电压损失严重这一关键瓶颈问题，提出了一种基于成分调控的载流子极性控制策略，在Sb2Se3吸收层内部构建p-n同质结结构，显著增强器件内建电场并有效抑制非辐射复合，实现了器件性能的协同提升。相关成果以“InternalhomojunctionSb2Se3solarcell”为题，发表于《自然·光子学》（naturephotonics）杂志上。
Sb2Se3作为一种新兴的薄膜光伏材料，具有近理想带隙（1.1–1.3 eV）、高吸收系数以及优异的热稳定性和化学稳定性，被认为是极具潜力的下一代光伏吸收层材料。然而，目前器件效率仍落后于CdTe和Cu(In,Ga)Se2等成熟技术，其中开路电压损失大是制约其性能提升的核心问题。这主要源于器件内部内建电场较弱，难以提供足够的载流子分离驱动力，同时吸收层体相及界面中存在大量深能级缺陷，导致严重的非辐射复合损失。
针对上述问题，研究团队发展了一种成分驱动的本征掺杂策略，通过在热蒸发过程中精确调控Se与Sb的化学势，实现了Sb2Se3薄膜导电类型在n型与p型之间的可控转变，并获得了超过1014cm-3的载流子浓度。在此基础上，团队采用顺序沉积方法，在吸收层内部构建了n型/p型Sb2Se3同质结结构。该内部同质结在器件中引入额外内建电场，拓宽耗尽区宽度，从而显著增强载流子分离能力，并有效降低缺陷态密度，抑制非辐射复合过程。
进一步地，研究团队结合密度泛函理论计算、超快光谱表征以及深度分辨模拟，对载流子动力学行为进行了系统研究。结果表明，该同质结结构在吸收层内部形成额外的内建电势梯度，显著加快载流子传输过程，并将复合损失降低超过一个数量级，从机理层面揭示了器件性能提升的内在原因。
基于上述结构设计，研究团队成功制备出高性能Sb2Se3太阳能电池，实现了10.15%的光电转换效率，并获得0.459 V的超低开路电压损失，达到了该体系的先进水平。该工作从载流子极性调控与内部结结构工程出发，为解决Sb2Se3太阳能电池电压损失问题提供了一条全新路径，也为锑基硫族化合物光伏材料的性能优化与器件设计提供了重要参考。
我校化学与材料科学学院博士生杨俊杰、硕士毕业生李健宇、博士毕业生蔡志远，以及合肥微尺度物质科学国家研究中心盛淑伟完成了论文的核心实验工作。化学与材料科学学院陈涛教授、唐荣风博士（现合肥工业大学教授）为论文共同通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金、科技部等项目的支持，以及中国科学技术大学理化科学实验中心和微纳研究与制造中心提供的实验平台支持。
3. 全球首创！国产喷墨打印头核心材料实现自主突破
近日，增芯科技与西安电子科技大学教授彭彪林团队通过深度合作，采用溶胶凝胶技术，成功研制出全球首片12英寸PZT（锆钛酸铅）压电薄膜。这一里程碑式成果，标志着我国在喷墨打印头、智能传感器核心材料领域实现重要突破，打破海外长期技术垄断，推动从实验室研发到产业化落地的自主可控。
基于12英寸Si晶圆上的PZT压电薄膜。西安电子科技大学供图
压电式喷墨打印头是喷墨设备的“心脏”，而PZT压电薄膜则是驱动打印头工作的核心动力源。凭借超高压电系数、优异的机电转换效率，PZT材料可实现墨滴精准控制、高频稳定喷墨，同时兼顾低功耗与长使用寿命，是高端压电喷墨打印头不可或缺的关键材料。
相较于氮化铝、氧化锌、压电聚合物等主流材料，PZT综合性能优势突出：其压电系数可达传统AlN材料的数十倍。
作为功能核心材料，PZT薄膜的应用场景不止于喷墨打印头，还可广泛应用于MEMS微泵、微型扬声器、超声成像设备等智能传感器领域，赋能医疗康养、消费电子等多行业向微型化、高精度方向升级。此前行业长期依赖小尺寸晶圆制备PZT薄膜，存在成本高、良率低、量产难度大等问题，12英寸晶圆级技术的突破，从根源上解决了产业痛点，重塑全球压电薄膜供应链格局。
此次落地的12英寸PZT压电薄膜，经多项专业检测验证，各项性能均达到高端MEMS器件应用标准。薄膜晶格有序度高、结晶质量优异，铁电特性与绝缘表现亮眼，漏电流控制出色，压电响应能力表现优异，完全满足高速、高色彩精度、高可靠性工业级喷墨打印头的严苛使用要求。搭配增芯科技攻克的低温晶化工艺，可完美适配现有半导体制造流程，助力高密度喷嘴阵列微型化生产。依托12英寸大尺寸晶圆标准化制造模式，还能有效摊薄生产成本，为商业化大规模量产筑牢基础。
值得一提的是，增芯科技早已在喷墨打印头晶圆领域布局深耕，此前已成功量产12英寸CMOS+MEMS热发泡式喷墨打印头晶圆，率先实现宽幅工业打印头核心技术国产化。本次12英寸PZT薄膜的问世，进一步补齐技术版图，让国产MEMS薄膜压电式喷墨打印头迎来关键突破，全面加速行业国产替代进程。
本次技术攻关是产学研深度融合的典范。增芯科技搭建成熟工艺平台；彭彪林团队深耕铁电功能薄膜基础研究，从材料配方、溶胶结构优化、结晶调控等核心环节发力，联手打通大尺寸PZT薄膜制备的产业化堵点。从6英寸到12英寸，从实验室样品到量产级晶圆，尺寸的跨越背后，是材料技术、制造工艺与产业需求的深度融合。
