导语

本期主要精选了东华大学丁彬教授、江南大学刘天西教授、西北工业大学顾军渭教授等团队在2023年1月发表的5篇静电纺丝新成果。主要介绍了关于静电纺丝技术在分离膜、全固态金属钠电池、电磁波吸收、纺织品和有机压电纤维等方面的最新研究进展，供大家了解学习。

1、东华大学丁彬教授团队Nano Lett.：可扩展制备的静电纺真纳米级纤维膜用于有效的选择性分离

➣挑战：静电纺纤维在环境、医疗保健和能源等各个领域都受到广泛关注。然而，几乎所有的静电纺丝纤维都具有伪纳米级直径，导致所制备的膜具有大孔径和有限的分离性能。

➣方法：东华大学丁彬教授和张世超研究员报道了一种基于控制静电纺射流拉伸变形和相分离平衡的新策略，以开发真正的纳米级纤维，从而进行有效的选择性分离。

➣创新点：该纳米纤维具有真纳米级直径(约67 nm)，制备的膜在防护纺织品(防水性为113 kPa，透气性为4.1 kg m-2 d-1)、空气过滤(效率为99.3%，压降为127.4 Pa)和水净化(通量为81.5 kg m-2 h-1，排盐率为99.94%)等领域具有显著的纳米结构特征和分离性能。

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c04667

2、江南大学刘天西教授Small：MOF纳米纤维增强型聚合物电解质实现超稳定的全固态钠金属电池

➣挑战：全固态金属钠电池具有高能量密度、低成本和高安全性，是一种具有广泛前景的储能系统。但是，其中使用的固态聚合物电解质 (SPE)，具有低离子电导率，与 Na 金属负极的界面稳定性较差，严重阻碍了其实际应用。

➣方法：江南大学刘天西教授团队采用静电纺丝结合溶液浇筑法制备一种具有高钠离子选择性的MOF基纤维网络增强的聚合物复合电解质（ATFPE），以实现固态聚合物电解质高钠离子传导率和与金属钠负极的界面兼容性。

➣创新点1：3D连续通道提供了快速的Na+传输路径，从而获得较高的离子电导率，同时MOF上暴露的丰富的配位不饱和阳离子可以有效捕获阴离子，从而调节Na+的浓度分布，构建稳定的电解质/Na负极界面。

➣创新点2：使用ATFPE组装的Na/Na对称电池在0.1 mA cm-2下可稳定循环超过600 h，即使在0.5 mA cm-2的大电流密度下也仅有0.58 V的超低过电位。

➣创新点3：组装的全固态钠金属电池展示出良好的倍率性能和长循环稳定性。在0.1 C的电流密度下，放电比容量高达117. 5 mAh g-1。即使在1 C下，电池依旧可循环超过1000次，且容量保持率高达78.2%。

https://doi.org/10.1002/smll.202206740

3、西北工业大学顾军渭教授Adv. Mater.：可控分布Ti3C2Tx空心微球复合导热聚酰亚胺复合薄膜实现优异的电磁干扰屏蔽

➣挑战：无线通信引起的电磁辐射和电磁污染问题日益严重，不仅干扰精密电子设备的正常运行，而且对人体健康也有重大危害。为了减少电磁辐射对环境和人类的危害，研制高性能电磁干扰(EMI)屏蔽材料显得尤为重要。

➣方法：西北工业大学顾军渭教授以聚酰亚胺为基体、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微球为模板，采用“静电纺丝-真空辅助抽滤-铺层热压-热处理”工艺制备Ti3C2Tx中空微球孔径和分布可控的柔性(Fe3O4/PI)–Ti3C2Tx–(Fe3O4/PI)复合膜。

➣创新点1：当Ti3C2Tx中空微球的孔径为10 μm且PMMA/Ti3C2Tx质量比为2：1时，(Fe3O4/PI)–Ti3C2Tx–(Fe3O4/PI)复合膜具有最佳的电磁屏蔽效能（85 dB）。

➣创新点2：复合膜还具有优异的导热性能（导热系数为3.49 W/(m·K)）和力学性能（拉伸强度为65.3 MPa）。

https://doi.org/10.1002/adma.202211642

4、中山大学吴武强&昆士兰大学王连洲Nat. Commun.：静电纺丝制备大面积防水耐用的钙钛矿发光纺织品

➣挑战：卤化铅钙钛矿在可穿戴光电子领域具有广阔的应用前景。但其在光照、水分和温度下的不稳定性、有害铅离子的泄漏，以及难以大规模、高产量制造均匀发光纺织品等问题阻碍了其实际应用。

➣方法：中山大学吴武强教授和昆士兰大学王连洲教授团队合作通过简易的静电纺丝技术高通量、低成本地制备超稳定的大面积（> 375 cm2）钙钛矿复合纤维（PLT）。

➣创新点1：该纺织品表现出明亮和窄带光致发光(光致发光量子产率为49.7%，半最大全宽<17 nm)，在环境条件下达到50%光致发光的时间为14,193 h，对水浸泡时长> 3300 h、紫外线照射、高温(高达250℃)和压力波动(高达30 MPa)具有良好的稳定性。

➣创新点2：防水的钙钛矿纺织品能够经受强烈的水冲刷，没有任何铅离子的浸出。这些低成本、可扩展的编织钙钛矿纺织品可在海上救援中实现突破性的应用。

https://doi.org/10.1038/s41467-023-35830-8

5、上海交大黄兴溢教授Nano Lett.：具有出色压电特性的核壳纳米纤维，用于能量收集和状态监测

➣挑战：压电材料具有机电转换性能，广泛应用于能量收集、振动加速度传感、电子皮肤、人机交互界面等领域。然而，压电聚合物的低压电性极大地限制了其应用。

➣方法：上海交大黄兴溢教授团队创新性地提出了一种模量调控的方法，采用同轴静电纺丝方法，制备了具有聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物(PVDF-TrFE)壳层，聚碳酸酯(PC)内核核壳结构的压电纤维(PC@PVDF-TrFE)。

➣创新点1：鉴于PVDF-TrFE外壳和PC内核之间的氢键相互作用，PVDF-TrFE的极性β相含量获得提升，从而增加了压电纤维整体的压电系数。

➣创新点2：PC@PVDF-TrFE的压电系数可达49.1 pC N-1，比纯PVDF-TrFE高出110%。基于PC@PVDF-TrFE纤维的压电能量采集器件显示出良好的输出性能。输出电压和功率分别可达126 V和710 mW m-2，这一性能是目前全有机压电材料中的最高数值。

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c04674