导 语

本期内容，易丝帮汇总5篇《Advanced Functional Materials》高性能纳米纤维重磅论文。分别是山东大学曾志辉教授、东华大学乔锦丽教授、同济大学马杰教授、郑州大学代坤教授、北京科技大学李建强教授等科研团队成果。从超薄高导电可拉伸屏蔽薄膜、多级孔锌空电池催化纤维，到氯离子捕获碳纳米纤维、一体化柔性压力传感器、超弹性陶瓷隔热海绵，每一项成果均提出全新纺丝制备策略，为纳米纤维材料研究提供全新思路。  

1、山东大学曾志辉教授 & 刘久荣教授等人：可拉伸超薄多孔高导电金属薄膜，助力超宽波段紫外 - 可见 - 红外 - 微波调控

➣挑战：柔性可穿戴电子设备对超薄、轻质、高拉伸电磁屏蔽材料需求迫切。现有 MXene、碳纳米管、金属导电薄膜多仅实现单一微波屏蔽，难以兼顾高延展性、透气性，且无法同步覆盖紫外至微波全光谱调控，综合性能与规模化制备存在局限。

➣方法：山东大学曾志辉教授、刘久荣教授、吴娜研究员团队将静电纺丝+热压+化学镀相结合，简便、可规模化制备具有低粗糙度铜纳米层（CuNL）和高度融合聚氨酯（PU）纤维网络的可拉伸多孔薄膜。

➣创新点1：这种共形核-壳结构将高导电铜纳米层与弹性多孔支架集成在一起，实现了优异的导电性（8.5×10⁵ S·m⁻¹）、高拉伸性（拉伸应变＞100%）、透气性、疏水性、防水性能以及宽带高效的电磁干扰屏蔽性能。

➣创新点2：该薄膜厚度低至 2.9 µm，密度仅 1.39 g・cm⁻³，电磁干扰屏蔽效能（SE）超过 50 dB，厚度归一化屏蔽效能达 17586 dB・mm⁻¹，面积比屏蔽效能为 127500 dB・cm²・g⁻¹，性能优于现有金属基及柔性电磁干扰屏蔽材料。

➣创新点3：这款可穿戴 PU/CuNL 薄膜对紫外 - 可见 - 红外（UV–vis–IR）波段的反射率高于 90%，可同时实现紫外防护、温度调控与红外热辐射管理。

 https://doi.org/10.1002/adfm.76926

2、东华大学乔锦丽教授等人： 锌调控静电纺丝碳纳米纤维，用于高性能长循环锌空气电池双功能催化剂 

➣挑战： 可充电锌空气电池核心瓶颈在于缺少兼具高催化活性、高效传质的双功能氧电催化剂，制约电池功率密度与循环寿命。

➣方法：东华大学乔锦丽教授、徐能能副教授等人提出一种双功能锌调控策略，可同步调控钴氮四配位碳纳米纤维（Zn/Co–N@CNF）的电子结构并构筑多级孔道结构。

➣创新点1：在静电纺丝 - 高温热解过程中，Zn充当电子调控剂，改变相邻 Co–N₄活性位点的电子环境，引发电子重分布，使钴的 d 带中心下移至−3.43 eV，进而优化含氧中间体的吸附能。与此同时，高温挥发的锌可作为动态造孔剂，既能生成高度分散的Co活性位点，又能诱导多级孔道形成，强化物质传输效率，大幅提升活性位点可接触程度。

➣创新点2：第一性原理计算结果表明，Zn–N₄/Co–N₄复合位点可实现含氧中间体吸附特性的最优调控，氧还原反应（ORR）/ 氧析出反应（OER）理论过电位低至 0.37/0.43 V。

➣创新点3：得益于结构效应与电子效应的协同作用，Zn/Co–N@CNF 材料展现出优异的双功能氧电催化性能，氧反应总电位差 ΔE 仅为 755 mV。将该材料用作空气正极组装锌空气电池后，无需额外碳扩散层即可实现 303 mW・cm⁻² 的高峰值功率密度，且循环稳定时长超 1150 小时。

 https://doi.org/10.1002/adfm.77161

3、同济大学马杰教授：铋纳米点限域于多通道空心碳纳米纤维，高效捕获氯离子

➣挑战：在氯离子（Cl⁻）捕获电极体系中，能量密度、功率密度与循环稳定性三者之间的权衡难题长期存在。通过对电池材料进行纳米限域调控以调控并提升外在赝电容特性，有望实现三者性能平衡；该策略可在维持高能量密度的同时，改善离子扩散动力学特性并延长电极使用寿命。

➣方法：同济大学马杰教授团队借助纳米限域工程，设计得到原位锚定于多通道碳纳米纤维中的铋纳米点复合材料（Bi@MCNF），用于高效捕获氯离子。

➣创新点1：Bi纳米结构具备外在赝电容特性且离子扩散路径更短，加之多通道碳纳米纤维提供的导电碳骨架与中空通道两条传输“高速通道”，分别用于电子传导与离子迁移，共同赋予材料优异的反应动力学性能（21.41 mgCl⁻ g⁻¹ min⁻¹）。

➣创新点2：带有孔隙空间的三维碳骨架能够分散并固定铋纳米点，最大化提升能量密度，实现 235.55 mgCl⁻ g⁻¹ 的高捕获容量。Bi@MCNF 所具备的纳米效应、中空结构以及碳包覆层可以缓解转化反应过程中的结构应力，经过 100 次循环后容量保有率仍可达 90.89%。

 https://doi.org/10.1002/adfm.76949

4、郑州大学代坤教授&翟威副教授：水辅助一步静电纺丝制备具有微凸起结构的柔性压力传感器，用于生物信号采集与光热治疗

➣挑战：柔性压力传感器具备高灵敏度、良好皮肤粘附性与优异集成性，在可穿戴健康监测、人机交互、智能家居系统等应用领域的需求持续增长。在导电高分子复合材料上构筑表面微纳结构，是制备高性能柔性传感器的有效途径。然而，光刻、三维（3D）打印等传统微纳结构加工方法普遍存在成本高昂、工艺流程复杂等问题。

➣方法：郑州大学代坤、翟威副教授团队通过简易的一步法水辅助静电纺丝工艺，制备出具有微凸起结构的热塑性聚氨酯（TPU）/ 乙基纤维素（EC）纳米纤维膜（TENM）；随后结合丝网印刷、滴涂以及面对面组装工艺构建高性能柔性压力传感器。

➣创新点1：该压力传感器具备优异的综合压力传感性能：灵敏度最高可达 37.5 kPa⁻¹，工作量程宽（250 kPa），响应 / 恢复时间短（25/25 ms），同时拥有良好的长期稳定性（20 kPa 条件下循环测试 1000 次）。

➣创新点2：该传感器可实现全范围人体生理信号采集、二维（2D）平面压力成像以及机械手控制。此外，基于 MXene 的压敏层拥有出色的光热转换效率，在 100 mW/cm² 辐照条件下，80 秒内温度可升至 80℃，表明该器件在智能光热治疗领域具备应用潜力。

https://doi.org/10.1002/adfm.202530473

5、北京科技大学李建强教授&窦绿叶副教授等人：一步法制备高韧超弹性陶瓷纤维海绵，用于电池热失控防护

➣挑战：热失控蔓延风险持续加剧，给高能量密度锂离子电池模组带来重大挑战。现有被动热防护材料难以同时兼具优异的机械回弹性能与出色隔热能力。

➣方法：北京科技大学李建强教授、窦绿叶副教授、北京理工大学李磊教授团队，受南瓜藤蔓交织卷曲结构启发，提出一种一步法双模板静电纺丝策略，可直接制备厘米级厚度、超弹性陶瓷纤维海绵。

➣创新点1：该海绵由多级微带与亚微米纤维构筑而成，在 - 196℃至 1100℃宽温域范围内具备优异的压缩回弹率（＞80%），同时拥有良好的形状适配能力。多级孔结构使其热导率低至 31.98 mW・m⁻¹・K⁻¹。

➣创新点2：仅 3 毫米厚的该海绵层即可有效阻断由四块 55Ah 单体电芯组成的高能量电池模组内的热失控蔓延，将热失控传播延迟 729 秒，为应急处置争取关键窗口期。

https://doi.org/10.1002/adfm.76847