导语
本期内容，易丝帮精选了江南大学刘天西教授、广东工业大学黄少铭教授、江南大学魏取福教授、香港大学徐立之教授和宁波大学舒杰教授团队最新研究成果。主要介绍了纳米纤维气凝胶用于锌空气电池、金属碲化物用于钾离子电池、纳米纤维结合纳米颗粒开发高强度水凝胶等方面的最新研究进展，供大家了解。
1、Adv. Mater.：将气凝胶编织成3D有序的超弹性混合碳组件
➣挑战：金属空气电池具有极高的理论能量密度、长期稳定性、良好的安全性和环境兼容性，有望成为柔性可穿戴设备的理想能源供应组件。但是，开发具有优异电化学和机械性能的三维(3D)碳组件，具有一定挑战性。
➣方法：江南大学刘天西教授、樊玮教授&东华大学张超研究员采用纳米纤维织造各向同性多孔和机械脆性准气凝胶，制备了一种超轻超弹性的纳米纤维编织杂化自组装碳气凝胶(NWHCA)。在随后的热解过程中，金属衍生的准气凝胶和氮/磷共掺杂被整合到NWHCA中。
➣创新点1：NWHCA的3D薄片桥结构与准气凝胶混合，有助于在高压缩下抵抗塑性变形和结构损伤。实验证明，在80%压缩下完全变形恢复和前所未有的抗疲劳性（>94%保留）5000次循环后）。
➣创新点2：由于超弹性和准气凝胶集成，基于NWHCA组装的锌空气电池表现出优异的电化学性能和柔韧性。
➣创新点3：本研究提出了一种概念验证集成设备，其中柔性电池为压阻式传感器供电，分别使用NWHCA作为空气阴极和弹性导体，可以在附着在人体皮肤上时检测全方位和复杂的运动。
https://doi.org/10.1002/adma.202301418
2、Adv. Energy Mater.：金属碲化物多碲化物实现超稳定钾离子存储
➣挑战：过渡金属碲化物(TMTes)具有高电子电导率和高理论体积容量，可作为高能量密度钾离子电池(PIB)负极材料。但是，大多数报道的 TMTes 电极寿命有限。
➣方法：广东工业大学黄少铭教授&张伟博士提出了一种双型N掺杂碳限制CoTe2复合材料（CoTe2@NPCNFs@NC，其中NPCNFs代表N掺杂多孔碳纳米纤维，NC代表N掺杂多孔碳）来抑制溶解和聚碲化物的穿梭效应，在2 A/g下将循环稳定性提高到1000次。
➣创新点1：本研究首次揭示了聚碲化物（K5Te3和K2Te）的溶解和穿梭效应，是TMTe基转化型和合金型负极循环稳定性快速恶化的关键原因。
➣创新点2：用原位和非原位技术和理论计算，系统地阐明了聚碲化物的形成和转化，并揭示了双型碳良好的物理限制以及吡啶-N和吡咯-N在K5Te3和K2Te上的强化学吸附。
https://doi.org/10.1002/aenm.202300150
3、Adv. Funct. Mater.：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。尽管提出了被动辐射冷却材料的概念，但在提供良好佩戴舒适度的同时实现低温冷却性能，仍然是一个挑战。
➣方法：江南大学魏取福教授&吕鹏飞研究员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，以及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
4、ACS Nano：纳米纤维结合纳米颗粒，开发高强度磁性水凝胶
➣挑战：能够对磁场做出反应的水凝胶，在柔性致动器和生物医学机器人中有很大的应用前景。然而，在磁性水凝胶中实现高机械强度和良好的可制造性，仍然具有挑战性。
➣方法：香港大学徐立之教授团队受自然承载软组织启发，开发了一类具有模拟组织力学性能和光热焊接/愈合能力的复合磁性水凝胶。水凝胶由芳纶纳米纤维、Fe3O4纳米颗粒和聚乙烯醇组成的杂化网络，是通过功能组分的逐步组装而完成。
➣创新点1：纳米级成分之间的工程相互作用使材料易于加工，并赋予其优异的机械性能、磁性、含水量和孔隙率。
➣创新点2：此外，围绕纳米纤维网络组织的Fe3O4纳米颗粒的光热特性允许水凝胶的近红外焊接，为定制设计制造非均质结构提供了一种通用方法。
➣创新点3：利用设计的非均相水凝胶结构，可以实现复杂的磁驱动模式，这为可植入软机器人、药物输送系统、人机交互和其他技术的进一步应用提供了机会。
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c03156
5、Adv. Energy Mater.：一种具有低成本、优异力学性能和稳定电化学性能的理想隔膜
➣挑战：具有低成本、优异机械性能的隔膜，如纳米纤维材料，被认为是解决碱金属电池中枝晶问题的可行选择。但是，裸K金属与液态电解质发生剧烈反应，难以获得稳定的固体电解质界面相(SEI)，导致不可避免的枝晶生长。
➣方法：宁波大学舒杰教授等人提出了一种五层结构隔膜(LiNO3@PVDF@口罩)，其中以口罩为框架，负载LiNO3的PVDF层与K枝晶反应生成钝化层。
➣创新点1：以钾金属电池为例，LiNO3@PVDF@口罩隔膜具有优异的力学性能，可以有效应对K枝晶带来的危害。此外，缓释LiNO3可以与穿透的K枝晶发生反应，形成KNO3和K2O等无活性物质，阻碍枝晶的进一步生长。
➣创新点2：重要的是，LiNO3@PVDF@口罩隔膜使用低成本的口罩，具有优异的电解质润湿性，减少了液体电解质的用量，能够进一步解决成本问题。https://doi.org/10.1002/aenm.202300734
