导语

本期主要精选了6篇2022年11月发表于《Advanced Energy Materials》、《Advanced Functional Materials》、《Nano Energy》期刊的高分论文。主要介绍了关于静电纺丝技术在催化剂、电池隔膜、传感器、生物医用等方面的最新研究进展，供大家了解学习。

1、Adv. Energy Mater. ( IF 29.698)：多通道碳纳米纤维在酸性介质中实现优异的电催化析氧

➣挑战：对于可再生能源转化技术而言，开发廉价、活性和稳定的非贵金属电催化剂以促进酸性介质中的析氧反应（OER）非常必要，但也极具挑战性。

➣方法：南京师范大学唐亚文/徐林和新加坡国立大学薛军民合作通过简单的静电纺丝、热解和化学刻蚀法制备了具有轴向V-O配位的原子分散V-O2N3位点的多通道碳纳米纤维（V@NMCNFs）。

➣创新点1：该催化剂V位点的局部配位微环境具有轴向不对称V-O配位VO2N3结构，该构型具有低的OER能量势垒。因此，分散良好的V-O2N3位点具有优异的内在活性和独特的纳米结构，使V@NMCNFs在0.5 m H2SO4电解质中具有优异的OER性能。

➣创新点2：在10 mA cm−2下具有196 mV的超低过电位以及长期电化学耐久性，是迄今为止报道的高性能OER电催化剂之一。该工作中提出的SAC制备合成方法和电子调节的概念为帮助设计具有调节协调环境的其他功能SAC系统以实现高效电催化提供了思路。

https://doi.org/10.1002/aenm.202203274

2、Adv. Funct. Mater. ( IF 19.924)：可批量生产的隔膜实现纤维定向离子迁移的超稳定锌负极

➣挑战：水系锌离子电池(AZB)具有高安全性和低成本优势，是下一代储能技术的理想选择。然而，AZB具有Zn枝晶生长和不良副反应的缺点，导致循环稳定性差和过早失效。

➣方法：北京大学深圳研究生院潘峰教授团队利用自制的无针静电纺丝系统，以聚丙烯腈/氧化石墨烯(简称PG)复合纳米纤维为基础，开发了一种独特的隔膜，该隔膜含有丰富的亲锌官能团，可调节Zn2+离子在隔膜中的迁移和分布。

➣创新点1：PG上的氰基配体不仅能促进Zn2+离子在沉积前的脱水，还能形成快速通道，使沉积点均匀散射。得益于这些特性，PG隔膜提供了7.69 mS cm-1的高离子导电性和0.74的Zn2+转移数。

➣创新点2：带PG隔膜的Zn||Zn对称电池实现了超过13 000小时的超稳定循环寿命。带PG分隔膜的Zn||Zn0.27V2O5全电池在2 A g-1的高电流密度下，经过2800次循环后仍保留了71.5%的原始容量。

➣创新点3：本研究开发的无针静电纺丝系统，能够以10 m/ h的速度生产连续宽50 cm、厚69µm的薄膜)，该生产速度比传统单针纺丝快约200倍。

https://doi.org/10.1002/adfm.202209301

3、Adv. Funct. Mater. ( IF 19.924)：通过加速质子传输动力学促进含受限Sn-N活性位点的N掺杂碳纳米纤维的工业级CO2电还原

➣挑战：开发具有低过电位和工业级电流密度的高效、稳健的电催化剂对CO2电还原具有重要意义，但CO2电还原过程中质子输运速率低仍然是一个挑战。

➣方法：浙江大学侯阳研究员采用静电纺丝和热解相结合的方法，开发了一种受限于锡氮位点的多孔N掺杂碳纳米纤维（Sn/NCNFs）催化剂。

➣创新点1：优化后的Sn/NCNFs催化剂具有优异的CO2ER活性，最大CO FE为96.5%，低起始电位为−0.3 V, Tafel斜率为68.8 mV dec−1。在流池中，工业级别的CO局部电流密度达到100.6 mA cm−2。

➣创新点2：原位光谱分析揭示了分离的Sn / N位作为活性中心加速了水解离和随后的质子输运过程，从而在CO2 ER的速率决定步骤中促进中间*COOH的形成。设计了Sn/NCNFs负极Zn-CO2电池，最大功率密度为1.38 mW cm−2，长期稳定性好。

https://doi.org/10.1002/adfm.202208781

4、Adv. Funct. Mater. ( IF 19.924)：功能化电纺短纳米纤维海绵多位点捕获铜离子用于骨再生

➣挑战：金属离子在促进组织再生中起着重要作用。但是，过量的金属离子也会对人体造成一定的伤害。目前大多数基于金属离子的生物材料都侧重于将各种金属离子与生物材料直接混合，难以实现在体内对游离金属离子的主动捕获。

➣方法：重庆医科大学黄伟教授/罗小辑主任和上海市交通大学医学院附属瑞金医院崔文国教授合作构建了磷树突功能化的电纺短纳米纤维海绵(3D-NS) (3D-NS@PD)，能够在多个位点动态捕获游离铜离子，实现铜离子的动态平衡和生理浓度。

➣创新点1：用吡咯基团修饰的磷树突状体通过π–π共轭接枝到3D-NS上。捕获的铜离子可以增强3D-NS@PD的力学性能，使其在外力反复压缩后，显示出稳定的3D形状和可逆的吸水性。

➣创新点2：3D-NS@PD通过加速缺损部位新生血管的形成和调节局部骨髓间充质干细胞的成骨分化，有效促进骨再生。

 https://doi.org/10.1002/adfm.202211237

5、Nano Energy ( IF 19.069 )：基于压电耦合OFET的高性能、防水、透气全柔性触觉传感器

➣挑战：获得高灵敏度的柔性触觉传感器，同时具有防水和透气性仍然是一个巨大的挑战，这限制了它们在人体假肢和机械臂等先进领域的应用。

➣方法：济南大学刘宏教授和张丛丛博士将具有机电转换功能的β-PVDF纳米纤维膜(NM)与具有信号放大功能的有机场效应晶体管(OFET)器件电容耦合，构建了高性能、节能、防水、透气的全柔性压电触觉传感器。

➣创新点1：静电纺丝制备具有防水性的β相PVDF纳米纤维膜，这种具有多孔的形貌不仅使器件具有良好的透气性，而且增加了变形容差，加快了响应/恢复时间，从而使器件可以在不影响性能的情况下随意弯曲。

➣创新点2：该器件具有良好的压力灵敏度（7.94 KPa-1）、检测极限（48.54 Pa）和响应时间105 ms，有望成为智能电子皮肤、人体运动检测和人机交互等领域的重要器件。

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.108034

6、Nano Energy ( IF 19.069 )：高熵钙钛矿氧化物纳米纤维作为高效双向电催化剂

➣背景：过渡金属氧化物具有较强的多硫化物吸附能力和对硫氧化还原反应的催化作用，是锂硫电池一类很有前途的硫宿主材料。加入多种金属元素可提高吸附-催化性能，高熵氧化物(HEOs)在长周期 Li-S 电池中具有潜在的优势。

➣方法：南开大学高学平教授与南昌大学张泽副教授采用电纺-煅烧法制备的高熵钙钛矿氧化物La0.8Sr0.2(Cr0.2Mn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)O3 (HE-LSMO)纳米纤维具有独特的多孔纤维结构，可与硫结合。

➣创新点1：引入的多种金属元素可以有效调节可溶性多硫化物的结合强度，HE-LSMO纳米纤维在可溶性多硫化物与不溶性Li2S的液固转化过程中发挥双向电催化剂的作用，这是由高熵贡献实现的。

➣创新点2：硫含量为8.4 mg cm-2的S/HE-LSMO阴极在5.3μL mg-1的低电解质/硫比例下，显示出6.6 mAh cm-2的高表面积容量，以及良好的循环稳定性。

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.108037