导语

本期内容，易丝帮精选了东华大学覃小红教授、武汉纺织大学殷先泽教授、东北林业大学于海鹏教授、韩国蔚山大学Kyoung Kwan Ah教授等人，近期发表于《Advanced Materials》的4篇顶刊文章。主要介绍了微/纳米纤维在锌金属电池负极、可穿戴设备、摩擦纳米发电机等方面的研究进展，供大家了解。

1、东华大学覃小红教授团队：静电纺丝+静电喷雾，助力高电流与高容量下长循环锌金属负极

➣挑战：金属负极是实现高能量密度电化学储能的关键。然而，在高电流密度与高面容量下，缓慢的离子传输动力学阻碍了其实际应用，引发浓差极化，促使金属在表面局域沉积并形成枝晶状 “顶部生长”，最终导致电池失效。

➣方法：东华大学覃小红教授、季东晓研究员、焦玉聪研究员通过静电纺丝结合静电喷雾，设计了一种自下而上亲锌梯度纳米纤维膜作为基体结构，可逆转锌的沉积路径。该策略通过热力学驱动金属离子优先在基体底部形核，实现均匀的自下而上沉积。

➣创新点1：所制备的锌负极在20 mA cm⁻²高电流密度下，1972 次循环的平均库仑效率达98.9%。

➣创新点2：搭载该梯度基体的对称电池展现出优异稳定性：在50 mA cm⁻²超高电流密度下稳定运行1095 h，在10 mAh cm⁻²高面容量下稳定运行1328 h，性能显著优于现有方法。

https://doi.org/10.1002/adma.73294

2、武汉纺织大学殷先泽教授：仿生Janus织物，用于可穿戴设备的日间被动辐射冷却与能量转化

➣挑战：智能纺织品亟需具备先进的传感性能，但目前集成传感器的面料普遍存在透气性差、质地脆、耐热性差等问题，难以实现规模化应用。

➣方法：武汉纺织大学殷先泽教授、杨诗文副教授、李泽豪博士团队开发一种超轻质双面异性面料，该面料以聚电解质膜为核心组分。聚电解质膜本身稳定性强、离子导电性能优异且适配性良好，赋予这款面料极佳的结构柔韧性与功能协同性。该结构设计融合日间被动辐射制冷技术与传感功能，同时保留面料透气性能与定向导湿功能。

➣创新点1：经聚电解质膜改性后的面料在标准全日照环境下，可实现较环境温度降温 9.86℃，净制冷功率达 101 W m−2；能够实现运动状态百分百精准监测，在 10 N恒定作用力下可输出 10 V稳定摩擦电信号。

➣创新点2：此外，该面料还具备优异的耐弯折性能，可完成千次弯折循环使用，同时拥有可回收特性与抗菌性能。

➣创新点3：凭借结构新颖、性能优异且实用性强等突出优势，该研究成果不仅可有效推广至SiO2、氮化硼等其他无机颗粒体系，还在可穿戴电子设备、柔性机器人以及智能传感系统领域拥有广阔的应用前景。

https://doi.org/10.1002/adma.73337

3、韩国蔚山大学Kyoung Kwan Ah教授：静电纺丝纳米纤维在摩擦纳米发电机中的最新进展

➣背景：在探索新一代可持续能源体系的过程中，摩擦纳米发电机（TENGs）已然成为将机械能转化为电能的核心关键技术，在微纳尺度能源转化领域优势尤为突出。在各类结构载体材料中，纤维材料尤其是静电纺丝制备的纤维材料，凭借形貌可调控、质地轻盈、具备机械柔韧性以及大比表面积等优势，在摩擦纳米发电机研发领域展现出巨大应用潜力。

➣内容亮点1：韩国蔚山大学Kyoung Kwan Ahn教授，综述了应用于摩擦纳米发电机的纤维材料最新研究进展，重点梳理了材料创新、结构设计思路以及性能优化方法，着重阐述了杂化纳米复合材料、核壳结构设计、表面功能化改性与取向调控等方式在提升发电输出性能与设备使用稳定性方面的作用。

➣内容亮点2：还梳理了该类器件在柔性可穿戴电子设备、自驱动传感器、智能纺织面料、生物医疗监测以及人机交互系统等新兴领域的应用场景。

➣内容亮点3：结合基础材料科学理论与实际工程设计思路，该论文指出了当前研究存在的核心难题，并指明了可规模化制备、高效率且绿色环保的纤维基摩擦纳米发电机技术未来的研究发展方向。

https://doi.org/10.1002/adma.202522834

4、东北林业大学于海鹏教授&许苗军教授：高性能纤维素纤维的循环制造平台

➣挑战：面对合成纤维带来的微塑料污染与化石资源消耗，以及现有生物基替代品在性能和成本上的双重困境，纺织工业正面临前所未有的挑战。

➣方法：东北林业大学于海鹏教授&许苗军教授提出了一种基于“拉链式”氢键操控策略的闭环制造平台，用于生产高性能再生纤维素甲酸酯纤维（RCFF）。该工艺采用由氯化钙、甲酸和水组成的低共熔溶剂（DES），有效实现纤维素溶解和部分酯化。随后通过干喷湿法纺丝和乙醇诱导凝固，使最初无序的纤维素链重组为有序、致密的原纤结构。

➣创新点1：所得纤维展现出63.9%的相对结晶度、222MPa的抗拉强度、超过20%的断裂伸长率以及高于180℃的热稳定性，并具备纺织相关特性。

➣创新点2：该工艺能同时回收溶剂和凝固剂，保持纤维的可重复使用性，显著减少废弃物和成本。生命周期评估表明，与传统人造丝生产相比，该途径大幅降低了碳足迹和资源消耗。

https://doi.org/10.1002/adma.73389