ACS Nano：各向同性生长的超小CsPbBr₃纳米晶实现放大合成，迈向高效蓝光电致发光

来源：知光谷发布时间：2025-12-16 09:39:27

单分散胶体钙钛矿纳米晶的放大合成对其实际应用至关重要，但由于钙钛矿快速结晶的特性，其规模化合成仍然面临挑战，尤其是超小尺寸、单分散CsPbBr₃纳米晶的放大合成更为困难，常伴随纳米片副产物的生成。

本文浙江大学高赟、叶志镇和戴兴良等人提出一种多分支配体辅助合成策略，通过大空间位阻的多分支配体在成核阶段打破烷基铵在特定晶面的紧密排列，协同抑制各向异性生长，并将结晶时间窗口延长至数分钟，从而实现了高达200 mL的合成规模，且不影响单分散性和光学质量，同时避免了纳米片副产物的产生。放大合成的CsPbBr₃纳米晶在480 nm处呈现蓝光发射，半峰宽仅为21 nm。基于此的蓝光发光二极管外量子效率达到22.4%，并具备优异的光谱稳定性和重复性。

该工作为超小纳米晶的规模化制备提供了解决方案，并提出了一种可推广的配体设计思路，助力高效钙钛矿光电器件的实用化发展。

研究亮点：

配体设计突破生长限制：创新性引入具有大空间位阻的多分支配体，有效打破了油胺在CsPbBr₃特定晶面上的定向紧密排列，从而抑制了各向异性生长，实现了超小纳米晶的各向同性成核与生长。
结晶时间窗口大幅延长：协同配体策略将室温合成中的结晶动力学显著减缓，反应窗口从秒级延长至数分钟（如180秒），为热量与质量传递均匀的放大合成奠定了基础。
规模化合成与高性能器件兼得：成功实现200 mL规模的放大合成，所得纳米晶保持窄谱蓝光发射（480 nm，半峰宽21 nm），并基于此制备出外量子效率达22.4%的高性能蓝光PeLED，且放大合成器件的性能与实验室小批量样品相当。