材料与化学工程学院团队在国际顶级学术期刊《Advanced Materials》上发表最新科研成果

供稿单位:材料与化学工程学院 编辑发布:宣传部 日期:2022-12-08 设置

近日,材料与化学工程学院刘春森教授团队与河南工业大学李晶晶博士合作在功能材料领域国际顶级学术期刊《Advanced Materials》(影响因子IF = 32.086)上发表题为 “A Full-Device Autonomous Self-Healing Stretchable Soft Battery from Self-Bonded Eutectogels的研究论文(文章链接:https://doi.org/10.1002/adma.202208392)。材料与化学工程学院联合培养博士谷超男和硕士研究生王梦珂为该论文共同第一作者,河南省特聘教授刘春森为该论文第一通讯作者,郑州轻工业大学为该论文第一署名单位。这是我校首次以第一单位在该杂志上发表论文。

全电池自发自愈合、全向本征高拉伸全低共熔凝胶软电池的设计构筑

传统能源存储器件由于受到材料本身固有刚性的限制和制造工艺的可行性要求,通常具有有限的可拉伸性,在反复弯曲、拉伸和电化学循环过程中,容易发生机械损伤从而降低电化学性能。对此,全电池水平的自愈性对于恢复其机械完整性和电化学功能尤为重要。尽管自愈可拉伸材料的研究取得了显著进展,但使电池每一组分都具有本征的自愈性、优异的可拉伸性和合适的机械强度,同时又保持多组分之间有效的电荷传输和优异的界面粘附性,仍是一项极具挑战性的工作。

本研究工作提出了一种全组分低共熔凝胶的材料设计和器件组装策略,通过低共熔凝胶电解质、正极、负极和基底的自键合相互作用制备了首例全低共熔凝胶软电池(AESB)该电池具有优异的全向本征拉伸性(>1000%面积应变)、全电池自发自愈性以及高低温耐受性(20 ~ 60 °C)。在不需要任何外界刺激的情况下,AESB可以在全电池水平上有效地恢复其力学和电化学性能,并能够实时自修复灾难性的机械损伤。同时,AESB具有优异的用户可定制性,可根据需求构筑任意形状的三维电池,为未来可穿戴技术和嵌入式能源技术的发展提供良好的材料平台。

刘春森教授长期从事多元分子基功能材料研究,是我校自主培养的首名河南省特聘教授,2018年以来带领团队成员在本领域多个国际顶级期刊上实现了突破,为提升我校相关学科在国际上的学术影响力和知名度做出了积极贡献。截止目前,该团队以郑州轻工业大学为第一单位发表材料类顶刊Adv. Mater. 1篇 (IF = 32.086);能源化学类顶刊Energy Environ. Sci. 1IF = 39.714);化学类顶刊Angew. Chem. Int. Ed.2IF = 16.823);综述类TOP期刊Coord. Chem. Rev. 2 篇(IF = 24.833并入选ESI高被引论文和0.1%热点论文

该工作的发表有力支撑了化学工程与技术博士点学科的建设。此项研究成果得到了国家自然科学基金委(2207213821802033U1904215)、河南省高校科技创新团队(20IRTSTHN003)以及河南省特聘教授计划的支持和资助。(通讯员:刘春森)


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