导语

本期内容，易丝帮精选了江南大学魏取福教授团队2023年4月-2024年3月发表的6篇高分论文。主要介绍了纳米纤维在电池材料、驱动器、智能纺织品和可穿戴电子设备等方面的最新进展，供大家了解学习。

1、Nano Energy ( IF 17.6 )：具有增强变形耐久性的可调谐织物锌基电池

➣挑战：一维(1D)纤维电池由于其结合了能量存储和可穿戴性的能力，成为下一代可穿戴设备的有前途的路线。然而，开发高效的纤维电极和高质量的电池结构，在承受可变机械变形的同时保持优异的电化学性能和服装兼容性，仍然是一个紧迫的挑战。

➣方法：江南大学魏取福教授等人采用原位水热法制备了结构稳定、电化学性能优异的NiCoS@rGO纳米复合材料。

➣创新点1：还原氧化石墨烯(rGO)的高导电性网络提高了纳米复合材料的电子传递效率，同时减轻了NiCoS纳米颗粒在充放电循环中的体积变化、结构崩溃和自聚集。

➣创新点2：纳米复合阴极在锌基电池中表现出显著的放电容量(277.11 mAh g)和循环性能(循环2000次后保持70%)。随后，采用湿法纺丝制备了具有合适长度和核壳状结构的复合纤维阴极(NiCoS@rGO-PU-CNTs)。

➣创新点3：将独立的NiCoS@rGO-PU-CNTs阴极和独立的Zn@SSY(不锈钢纱)阳极编织到针织织物中，创造出具有卓越电化学性能(175.29 mAh g和0.088 mAh cm)的可调谐织物锌基电池。

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2024.109501

2、Adv. Sci. ( IF 15.1)：新型仿生智能纱线驱动器

➣挑战：液晶弹性体（LCE）是一种典型的软驱动器智能刺激响应材料，是一种具有独特的双向形状记忆功能，具有聚合物橡胶熵弹性的光交联聚合物。然而，无机纳米材料掺杂LCE制备光驱动纤维致动器仍存在一些缺陷，限制了其进一步应用。

➣方法：江南大学魏取福教授团队和安徽工程大学凤权教授团队联合新疆大学夏鑫教授团队利用静电纺丝和光交联策略，快速稳定的制备了具有跨尺度分级结构的金纳米棒复合LCE（AuNRs@LCE）智能纱线软体驱动器。

➣创新点1：可光聚合的AuNRs在LCE分子链内均匀交联，智能纱线表现出长期稳定的光吸收和光热超驱动性能。

➣创新点2：由于纱线具备仿生“类蜘蛛网”的层次结构特征，与目前LCE纤维驱动器相比，AuNRs@LCE智能纱线驱动器表现出超收缩驱动应变（≈81%）和稳定持久的变形特性。

➣创新点3：此外，研究开发的光驱动微型游泳器可以在水面上快速移动，智能止血绷带在光刺激下可以有效达到止血效果。

https://doi.org/10.1002/advs.202400557

3、 Chem. Eng. J. (IF 15.1) ：具有热能储存、光热转换和热致变色响应能力的可编织同轴相变纤维，用于智能体温调节纺织品

➣挑战：基于相变材料(PCMs)的智能热调节纺织品为人类提供了热舒适。然而，单一模式的智能热调节纺织品难以满足实际的热调节要求。

➣方法：江南大学魏取福教授和安徽工程大学凤权教授合作，以聚氨酯(PU)为核层材料，十八烷(OD)为芯层材料，采用同轴湿纺丝制备了芯-鞘相变纤维(PCFs)。开发了集热能储存、光热转换和热致变色响应为一体的智能热调节纺织品。

➣创新点1：在鞘层中加入碳化钛(Ti3C2)作为优良的太阳能吸收体，实现了高效的光热转换。利用织布机将PCFs织成织物，并将热致变色微胶囊包覆的纤维缝在织物上提供热暗示。

➣创新点2：PU@OD PCFs的相变焓高达185.00 J/g，在31℃左右的温度下，其光热转换效率为90.01%，热响应性较好。

https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.149281

4、Adv. Fiber Mater.( IF 16.1 )：种子介导生长法构建MIL-88A基纺锤链状复合纳米纤维，用于高性能锂/钠离子电池负极

➣挑战：纳米纤维和过渡金属氧化物/硫化物等无机材料构建的的珠串结构，已被广泛用于锂离子电池(LIBs)和钠离子电池(SIBs)负极材料。然而，一维纳米纤维结构的应用还面临一些挑战，诸如过渡金属氧化物/硫化物等无机材料与纤维基体间结合力弱易于脱落、纳米颗粒分散不均匀、结构不稳定等限制。

➣方法：江南大学乔辉教授和魏取福教授团队通过静电纺丝技术和种子介导生长策略，在水溶液中配位Fe3+和富马酸，构建了一种纺锤链结构铁基金属有机框架(MIL-88A)自牺牲模板。

➣创新点1：得益于其杂原子掺杂导电网络、多孔结构和多组分协同效应，纺锤链结构Fe2O3@N掺杂碳纳米纤维(FO@NCNFs)应用于LIBs，在10 A/g的电流密度下经过2000次循环后表现出167 mAh/g的卓越倍率性能。

➣创新点2：应用于SIBs，在2A/g 的电流密度下经过2000次循环后表现出260 mAh/g的长循环稳定性。

https://doi.org/10.1007/s42765-023-00360-x

5、Nano Energy ( IF 17.6 ) ：能量收集与辐射冷却的强大集成使佩戴热舒适的自供能电子设备成为可能

➣挑战：柔性和便携式TENG设备在下一代可穿戴纺织品的应用中表现出显著优势。然而，最近报道的TENG材料(如旋涂膜、气凝胶、纤维)很难满足良好的穿着热舒适性要求，特别是在室外炎热环境下。

➣方法：江南大学魏取福教授、吕鹏飞教授通过通过静电纺丝自组装辅助电喷涂设计并制备了一种兼具机械能收集、传感和辐射制冷的无纺布织物（PSST-TENG）。其优良的透气透湿、超拉伸和热管理性能提升了穿着舒适性。

➣创新点1：所制备的PSST-TENG具有较高的机械应变(1002%, 1.63 MPa)、透气性(215 mm s−1)、透湿性(1975 g m−2 d−1)和超疏水性(WCA = 158o)。

➣创新点2：共沉积的PVDF-HFP/SiO2微纳米颗粒不仅可以作为粘结剂和疏水剂，而且由于其高比面积而提高了摩擦电输出。将高性能PVDF-HFP/SiO2微纳米颗粒和高导电性LM(例如共晶镓-铟)集成到SEBS纺织品时，PSST-TENG展示了巨大的摩擦电输出。

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108842

6、Adv. Funct. Mater. ( IF 19.0)：具有 Janus 润湿性的动态可调亚环境日间辐射冷却超织物

➣挑战：将零能量输入冷却技术整合到个人热管理(PTM)系统中是一种很有前途的解决方案，可以预防与热有关的疾病，同时减少能源消耗。在实现低温冷却性能的同时，开发一种价格低廉、可提供穿戴舒适度的辐射冷却材料仍然是一个挑战。

➣方法：江南大学魏取福教授&吕鹏飞教授团队提出了一种具有单向导湿的非织造布超织物，结合了辐射冷却和蒸发散热，以实现高性能的个人热、湿管理。

➣创新点1：这种超织物通过大规模静电纺丝和分层结构设计表现出优异的光谱选择性（太阳光反射率≈92%，大气窗口热发射率≈97%）和 Janus 润湿性，并且还具有优异的弹性，透气/透湿性。

➣创新点2：可实现低于环境温度约6.5 °C的降温性能和快速的吸湿排汗作用（水分蒸发率为 0.31 g h-1，水分传输指数为 1220%）。此外，可以通过施加各种应变（0–100%）来调节超织物的冷却性能。

https://doi.org/10.1002/adfm.202300794