朱美芳院士、顾军渭教授等团队发表5篇“微/纳米纤维”顶刊论文!

360影视 日韩动漫 2025-05-14 16:57 1

摘要:本期内容,易丝帮精选了东华大学朱美芳院士团队、西北工业大学顾军渭教授、东华大学王宏志教授、香港城市大学楼雄文教授和清华大学张莹莹教授发表的5篇“微/纳米纤维”顶刊论文。主要介绍静微/纳米纤维在锂离子电池隔膜、高导热材料、钠电池、超级皮肤等方面的研究进展,供大家

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朱美芳院士、顾军渭教授、王宏志教授、楼雄文教授等团队发表5篇“微/纳米纤维”顶刊论文!

导语

本期内容,易丝帮精选了东华大学朱美芳院士团队、西北工业大学顾军渭教授、东华大学王宏志教授、香港城市大学楼雄文教授和清华大学张莹莹教授发表的5篇“微/纳米纤维”顶刊论文。主要介绍静微/纳米纤维在锂离子电池隔膜、高导热材料、钠电池、超级皮肤等方面的研究进展,供大家了解参考。

1、东华大学朱美芳院士团队Adv. Funct. Mater. ( IF 18.5 ):APTES改性纳米TiO2 /PVA复合纳米纤维隔膜,用于热稳定锂离子电池

➣挑战:商用隔膜在有效应用于高能量密度电池之前,必须解决几个重大挑战。这些问题包括孔隙率低、电解质润湿性差、尺寸稳定性不足。

➣方法:东华大学朱美芳院士团队采用分散性和界面相容性均得到改善的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)改性纳米TiO2(MNT)、异氰酸酯基交联剂和聚乙烯醇(PVA)作为纺丝溶液组分制备电纺纳米纤维隔膜。

➣创新点1:所制备的MNT/PVA隔膜具有优异的性能,包括高机械强度(33.2 MPa)、优异的热尺寸稳定性(在200°C下不收缩)、高孔隙率(82.5%)、大量电解质吸收(566.1%)和优异的离子电导率(1.54 mS cm−1)。

➣创新点2:当应用于纽扣电池时,MNT/PVA隔膜在0.5C下循环100次后,保留了超过88.3%的初始容量(137.9 mAh g−1)。

2、西北工业大学顾军渭教授团队Nano-Micro Lett. ( IF 31.6) :具有优异导电性的导热 Ti3C2Tx纤维

➣挑战:高性能Ti3C2Tx纤维在智能纤维织物领域具有重要应用潜力,但其片层间相互作用力较弱,限制了其性能的提升。

➣方法:西北工业大学顾军渭教授团队提出了一种通用策略设计制备高性能Ti3C2Tx纤维,即在湿法纺丝过程中利用微量硼酸盐与Ti3C2Tx纳米片之间形成的强层间交联连续构筑Ti3C2Tx纤维。

➣创新点1:通过调控Ti3C2Tx液晶分散体浓度和湿法纺丝过程中的硼酸盐与Ti3C2Tx表面羟基形成的强层间交联,实现Ti3C2Tx纤维的高效连续组装。

➣创新点2:硼酸盐与Ti3C2Tx纳米片形成的强层间交联可减小片层间距、提升片层取向度与致密性,从而协同优化Ti3C2Tx纤维的力学和电学性能。当Na2B4O7的用量为0.75 wt%时,纤维综合性能最优(抗拉强度可达188.72 MPa,杨氏模量可达52.42 GPa,电导率可达7781 S/cm)。

➣创新点2:硼酸盐能够促进界面结构规则,降低界面热阻,赋予Ti3C2Tx纤维高导热性能。当Na2B4O7的用量为0.75 wt%时,Ti3C2Tx纤维具有最优的导热性能,λ可达13 W/(m∙K))。

3、东华大学王宏志教授等人Adv. Funct. Mater. ( IF 18.5 ):自适应温度响应型多纤维谐振器结构的智能超面料

➣挑战:在全球能源紧张与智能柔性电子快速发展的背景下,如何实现高效、零能耗的温度调控成为一项关键挑战。

➣方法:东华大学王宏志教授与瑞士联邦材料科学与技术研究所(EMPA)赵善宇研究员合作,成功开发一种自适应温度响应型多纤维谐振器结构的智能超面料(metafabric),在无外部能耗的情况下可实现冷热环境下的自适应热调控。

➣创新点1:首次报道了一种具有纳米纤维谐振器的温度响应超织物,其 Δɛ 高达 0.69,高温下 ɛ 为 0.85,低温下为 0.16,同时调节太阳照射下的可见光(VIS)和近红外光(NIR),从而实现自适应温度调节。

➣创新点2:与单一纤维谐振器相比,多纤维谐振器系统的 Δɛ 增加了 5.6 倍,频谱覆盖范围扩大了 3.8 倍。这种无源 VIS-NIR-LWIR 自适应超构织物为温度波动下的电子产品温度调节提供了一种环保解决方案。

4、香港城市大学楼雄文教授Science Advances ( IF 11.7 ):N、P共掺杂碳大孔纤维与CoP纳米颗粒结合,实现可折叠无负极钠电池

➣挑战:无负极钠电池(AFNBs)因其高能量密度、高安全性、成本效益和简单的制造工艺,被认为是下一代储能系统有前途的替代品。然而,由于体积变化大和Na枝晶的生长,其库仑效率(CE)低、寿命短,限制了它们的实际应用。

➣方法:香港城市大学楼雄文教授,提出了一种三维多功能宿主,由相互连接的N、P共掺杂碳大孔纤维与CoP纳米颗粒(表示为CoP@N/P-CMFs)组成,用于选择性成核和均匀沉积Na。

➣创新点1:多孔骨架通过降低局部电流密度和均匀化Na +通量来降低结构应力和抑制枝晶生长。此外,亲钠性CoP和N、P共掺杂碳降低了Na成核的能垒,进一步控制了Na的均匀生长。

➣创新点2:CoP@N/P-CMFs在10 mA cm-2和10 mAh cm-2条件下具有低极化和高CE(超过99.97%)。更重要的是,作者还组装了具有Na3V2(PO4)3(NVP)正极和CoP@N/P-CMFs宿主的可折叠无负极AFNBs软包电池,证明了改进的循环性能和良好的倍率能力。

5、清华大学张莹莹教授Adv. Fiber Mater. ( IF 17.2 ):增强触感的纳米纤维超级皮肤

➣挑战:增强触感可穿戴设备因其扩展人类触觉能力边界的潜力和在医疗康复中的广泛应用而引起了人们的极大关注。然而,这些设备在实际应用中面临着挑战,包括对操作环境的高度敏感性,例如压力、湿度和触摸速度的变化,以及对可穿戴性和舒适性的担忧。

➣方法:清华大学张莹莹教授开发了一种增强触感的超级皮肤,称为AtSkin,它集成了与皮肤兼容的纳米纤维传感器阵列和深度学习算法,以增强材料识别,而不受周围环境的影响。

➣创新点1:通过静电纺丝和热压制备了一种轻质透气的多层纳米纤维结构的摩擦电传感器阵列。结合深度学习算法,AtSkin 在区分视觉上相似的树脂和织物材料方面实现了 97.9% 的准确率,即使在不同的环境压力和湿度下也是如此。

➣创新点2:构建了一个智能增强触觉系统,能够识别具有相似纹理和手感的织物,展示了超级皮肤在扩展人类触觉能力,增强增强现实体验以及彻底改变智能医疗解决方案方面的潜力。

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来源:CFBDSIRJ214947-

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