有机-无机卤化铅钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cell, PVSC)的认证功率转换效率(power conversion efficiency, PCE)已经达到了25.2%的新高，可与市场主导的无机光伏技术(包括多晶硅(p-Si)、铜铟镓硒和碲化镉)相媲美。然而，PVSC在光照、高温等环境下的可靠性以及稳定性仍然值得研究。目前，主要采用成分和晶体工程、封装、电极选择、缺陷钝化和界面修饰等策略排除外部环境的影响来延长器件的寿命。但是，PVSC长期持续运行时的稳定性还未实现，阻碍了其大规模的工业化。此外，相较于热稳定和化学稳定性良好，不易溶于水且毒性更低的碲化镉材料，含铅的钙钛矿材料更容易溶于雨水。
从下一代防弹衣到治疗结核病的新方法，海绵为科学界提供了很多东西，现在我们看到它们如何激发出更强更轻的摩天大楼和桥梁。受海绵骨骼启发，哈佛大学的工程师们已经展示了一种基于这些海洋生物的玻璃状骨骼的新型承重结构，他们说这种结构比目前的解决方案强20%以上。
二维材料独特的物理、化学、电学和光学性质，令它们过去十多年成为国际间不同科学领域的研究热点。香港城巿大学科研人员继首次测试出“黑色黄金”石墨烯（graphene）的实际拉伸能力和工程强度后，今年之内再下一城，首次验证了另一种重要二维材料、别称“白色石墨烯”的六方氮化硼（hexagonal boron nitride, h-BN）在弹性方面的表现，并展示其出乎意料的强大抗缺陷能力。这项后续研究，有望推动未来h-BN应变工程、压电电子学和柔性电子学的发展和应用。
据外媒New Atlas报道，超广角鱼眼镜头通常都是厚实的球状装置，不容易被整合到智能手机等设备中。不过，这种情况可能会发生变化，因为工程师们现在已经创造出了一种完全扁平的镜头。
日本东京工业大学的一个科学家团队在《先进材料》杂志上发表的最新研究中，发现了一种满足所有标准的新型碱金属卤化铜Cs5Cu3Cl6I2。与Cs3Cu2I5（未来设备的另一种有希望的发蓝光候选材料）不同，本研究所提出的化合物具有两种不同的卤化物：氯化物和碘化物。证明Cs5Cu3Cl6I2可能是一种有前途的发蓝光半导体材料。
微软量子材料实验室和哥本哈根大学的科学家已经开发出一种特殊的材料，用于下一代量子计算机所需的拓扑超导体。研究结果发表在《自然物理学》杂志上。
最近，北京大学化学与分子工程学院黄春辉课题组合成了两种具有纳秒级短激发态寿命的d-f跃迁稀土铈(III)配合物Ce-1和Ce-2，紫外激发下分别发射深蓝色和天蓝色光，光致发光量子产率均超过90%。经过优化，两种材料在OLED中均实现了高效蓝色发光，首次证明了铈(III)配合物在OLED中具有100%的激子利用率。此外，相较于发光颜色相近的传统的磷光铱(III)配合物器件，基于铈(III)配合物器件的工作稳定性提高近70倍。
英国思克莱德大学开发出一种智能材料，使用三肽来制造同时具有刚性和可变形性的晶体。这种材料由纳米级孔隙的三维图案组成，孔隙中散布着由刚性和柔性区域组成的分子网络，水分子可以紧密地与这些孔结合。这种形状可变的晶体可以利用蒸发作为能源，有助于下一代执行器和人造肌肉的开发。
据外媒报道，NASA跟其他太空机构已经在为不可避免的火星探索制定着计划。这意味着需要这颗红色星球发送载人飞船、展开研究并在那里开辟新的天地。旅程无疑是漫长的，但把人类送到火星表面并让他们在火星上舒适地生活是很有意义的，而这就意味着需要在这颗红色星球上进行建设。
功能类似于人手的医疗机械手将使医生能够远程治疗全球各种疾病的患者。但是，当前可用的技术仍无法替代人的触觉。现在休斯敦大学研究人员已经设计并生产出了一种智能电子皮肤和医疗机械手，这种机械手使用新发明的具有高载流子迁移率的橡胶半导体评估重要的诊断数据。
钴酸锂（LiCoO2）是较早商业化的锂离子电池正极材料，其具有很高的材料密度和电极压实密度，使用钴酸锂正极的锂离子电池具有较高的体积能量密度，因此，钴酸锂是消费电子用锂离子电池中应用最广泛的正极材料之一。
电解液是储能电池重要组成部分，调控电解液浓度是实现其功能化设计的有效策略之一。近年来，高盐浓度电解液因特殊的体相与界面特性被广泛用于金属锂电池、水系电池等。中科院物理所设计了一种可应用至钠离子全电池的低盐浓度电解液（0.3 M浓度）。
韩国科学技术信息通讯部16日表示，原子能研究院博士杨熙万（音）开发出了”基于水凝胶的表面去污涂层剂”。用水简单喷洒即可轻松洗掉的放射性物质。
西安交通大学张锦英课题组首次合成宏观紫磷单晶并准确解出其晶体结构，该结构虽然与Hittorf的结构有相似之处，但是其单晶实际为暗红色的透明晶体，紫磷同时被发现是最稳定的磷的同素异形体。为了进一步探索紫磷及紫磷稀的物理化学性能及未来的潜在应用，高产率合成紫磷晶体是关键。
近日，清华大学材料学院钟敏霖教授团队利用超快激光微纳制造结合化学氧化方法，制备出超灵敏的表面增强拉曼散射（SERS）基底结构，实现目前国际最高的阿摩尔每升（10-18mol/L）检测极限。
正极材料通常被认为是决定锂离子电池性能的决定性因素。理想情况下，正极应在较宽的工作温度范围内提供高比容量、高工作电压、低成本、优越的安全性和长循环寿命，以满足要求诸如混合动力汽车、嵌入式混合动力汽车和纯电动汽车等应用的要求。
美国和英国的研究人员已经开发出一种化合物，该化合物的晶体根据湿度而改变其大小。该研究发表在《自然材料》杂志上，详细介绍了这种新材料如何作为分子纳米马达发挥作用。
锂离子电池在促进社会发展智能化、便携化、多元化进程中发挥着举足轻重的作用，极大地提高人类生活质量。2019年诺贝尔化学奖被授予了三位锂离子电池技术研发科学家。但由于理论能量密度瓶颈的限制，传统的锂离子电池技术很难满足未来社会发展的需求。发展基于金属锂负极的下一代锂电池技术是未来高比能电池体系构建的终极选择。
氢将成为未来的主要能源，它可以由能再生、又能持续的资源——“水”产生，能为气候保护做出重要贡献，并替代化石燃料。氢被视作未来的主要能源载体，但目前尚无有效的工艺方法廉价地制氢，如何环保、安全和廉价地制氢成为一大课题。柏林亥姆霍兹中心（HZB）的马塞尔·里施（Marcel Risch）和他的团队提出了新思路改善现有的水电解技术，即把水化学分解为氢和氧的工艺。
南澳大学与澳大利亚国防部合作，开发了一系列轻质聚合物变色面板，可根据需要改变颜色，未来拟应用在无人机上，提升情报、监视和侦察（ISR）无人机低可观测性能。
