导语

本期主要介绍了5篇关于静电纺丝技术在隔膜、电池、催化剂、生物医用支架等方面的最新研究论文，供大家了解学习。

1、中南大学周江教授InfoMat ( IF 25.405 )：功能化隔膜通过金属-聚多巴胺配位化学实现无枝晶锌负极

➣挑战：水系锌离子电池具有安全性好和成本低等优点，在大型电化学储能领域内具有较好的的发展前景。然而其实际应用仍受限于严重的锌枝晶和副反应等问题。

➣方法：中南大学周江教授、唐艳副教授利用静电纺丝和聚多巴胺修饰，设计了一种应用于水系锌离子电池的功能化纳米纤维隔膜（PVDF@PDA）。

➣创新点1：隔膜中丰富的官能团（-OH和 -NH-）促进了Zn-O和Zn-N配位键的形成，有助于均匀锌离子通量，实现锌离子均匀沉积。PVDF@PDA隔膜通过形成V-O配位键有效地抑制了钒穿梭通过隔膜，从而进一步保护锌负极。

➣创新点2：将PVDF@PDA隔膜用于Zn/NH4V4O10电池中，其倍率性能和循环稳定性显著提高（5 A g-1下循环1000次后的容量保持率为92.3%）。

https://doi.org/10.1002/inf2.12374

2、北京航空航天大学水江澜教授JACS( IF 16.383 ) ：具有超薄多孔纳米管结构的高效耐用催化剂，用于PEM燃料电池

➣挑战：在质子交换膜燃料电池（PEMFCs）中，铂（Pt）基氧还原反应催化剂如何同时具有高质量活性和高耐用性仍然是一个挑战。

➣方法：北京航空航天大学水江澜教授&中科院物理所苏东研究员通过静电纺丝制备PVP/H2PtCl6/Ni(NO3)2(或Co(NO3)2)纤维，将其分解成金属氧化物纳米管，然后还原成Pt合金超薄孔纳米管（UHT）催化剂。

➣创新点1：UHT具有2−3 nm的超薄壁，并形成厚度小于1μm的自支撑网络状催化层，具有高效的传质和100%的表面暴露，实现对Pt原子的高利用率。与合金化效应产生的高本征活性相结合，催化剂实现了高质量活性。

➣创新点2：UHT结构有效避免纳米颗粒的团聚，而且管壁的低曲率也使UHT具有较低的表面能（不到相同尺寸纳米颗粒的1/3），因此UHT更抗Ostwald熟化，并且稳定性更好。

https://doi.org/10.1021/jacs.2c08361

3、韩国光州科学技术院Jaeyoung Lee教授 Angew ( IF 16.823 )：Co-Mo复合催化剂上的局部质子源强化脱氮用于电化学合成氨

➣挑战：钼与N种物质具有较好的结合强度，是一种很有前途的NRR电催化剂。然而，高效的钼基催化剂的设计仍然具有很大的挑战性。

➣方法：韩国光州科学技术院Jaeyoung Lee等人通过静电纺丝合成了三种不同类型的嵌入金属的碳纳米纤维（Mo-CNF、Co-Mo-CNF、Co-CNF）。使用组合的Co-Mo-CNF电催化剂可以促进电化学NRR的选择性。

➣创新点1：嵌入金属的CNF是控制质子源和限制HER过程中过度Volmer反应的有利结构。Co作为给质子物种发挥作用，并增强局部质子源，这有助于N2在Mo活性位点附近的氢化步骤。

➣创新点2：在−0.5 V vs. RHE条件下，NH3合成率为72.72 μg h-1 mg-1，法拉第效率为34.5%。试图通过原位衰减全反射表面增强红外吸收光谱(ATR-SEIRAS)和15N2和D2O同位素标记实验来了解NRR的机理。

https://doi.org/10.1002/anie.202212676

4、华中科技大学罗志强教授&武汉理工大学戴红莲教授ACS Nano( IF 18.027 ) ：基于生物可降解3D压电支架的无线电刺激促进脊髓损伤修复

➣挑战：开发高性能压电生物材料，同时作为可生物降解的组织支架和可控电刺激器以实现受损组织修复，是一个巨大的挑战。

➣方法：华中科技大学罗志强教授和武汉理工大学戴红莲教授通过静电纺丝将聚乳酸（PLA）纳米纤维与可生物降解的高性能压电铌酸钾钠（K0.5Na0.5NbO3，KNN）纳米线结合，制备了3D多通道压电支架。

➣创新点1：利用程序化US辐照作为远程机械刺激，3D压电支架可以提供具有可调整时间线、持续时间和强度的按需体内电刺激。

➣创新点2：在适当的超声刺激下，该3D组织支架可以加速运动功能的恢复，增强脊髓损伤的修复。这项工作强调了可生物降解的高性能压电支架的应用潜力，有望为再生医学提供新的治疗思路。

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c05818

5、英国布里斯托大学Stephen J. Eichhorn教授Adv. Mater.( IF 32.086 ) ：高取向结构的纳米纤维隔膜用于钠金属电池

➣挑战：隔膜作为电池的重要组成，使用过程中容易被钠枝晶穿刺而导致电池短路。因此，亟需开发具有良好机械强、优异浸润性的高性能隔膜。

➣方法：英国布里斯托大学Stephen J. Eichhorn教授使用静电纺丝技术，通过调整滚筒收集器的转速，制备了一种双功能的褐藻衍生CNC/聚醚酰亚胺（PEI）复合纳米纤维隔膜。该隔膜具有良好的机械柔性、低成本和高性能。

➣创新点1：高取向度纳米纤维耦合了丰富的亲钠基团（例如，C=O，-OH），使得S-3500隔膜为钠离子的通量分布的自动调控提供了高效且高度定向的途径。

➣创新点2：具有可调取向度的单轴高度取向纳米纤维允许在机械结构水平上物理抑制钠枝晶穿刺，从而协同实现稳定、无枝晶和均匀的钠沉积行为。

https://doi.org/10.1002/adma.202206367