近日，材料與化學(xué)工程學(xué)院劉春森教授團(tuán)隊(duì)與河南工業(yè)大學(xué)李晶晶博士合作在功能材料領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Advanced Materials》（影響因子IF = 32.086）上發(fā)表題為 “A Full-Device Autonomous Self-Healing Stretchable Soft Battery from Self-Bonded Eutectogels” 的研究論文（文章鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202208392）。材料與化學(xué)工程學(xué)院聯(lián)合培養(yǎng)博士谷超男和碩士研究生王夢(mèng)珂為該論文共同第一作者，“河南省特聘教授”劉春森為該論文第一通訊作者，鄭州輕工業(yè)大學(xué)為該論文第一署名單位。這是我校首次以第一單位在該雜志上發(fā)表論文。
全電池自發(fā)自愈合、全向本征高拉伸全低共熔凝膠軟電池的設(shè)計(jì)構(gòu)筑
傳統(tǒng)能源存儲(chǔ)器件由于受到材料本身固有剛性的限制和制造工藝的可行性要求，通常具有有限的可拉伸性，在反復(fù)彎曲、拉伸和電化學(xué)循環(huán)過(guò)程中，容易發(fā)生機(jī)械損傷從而降低電化學(xué)性能。對(duì)此，全電池水平的自愈性對(duì)于恢復(fù)其機(jī)械完整性和電化學(xué)功能尤為重要。盡管自愈可拉伸材料的研究取得了顯著進(jìn)展，但使電池每一組分都具有本征的自愈性、優(yōu)異的可拉伸性和合適的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)又保持多組分之間有效的電荷傳輸和優(yōu)異的界面粘附性，仍是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的工作。
本研究工作提出了一種全組分低共熔凝膠的材料設(shè)計(jì)和器件組裝策略，通過(guò)低共熔凝膠電解質(zhì)、正極、負(fù)極和基底的自鍵合相互作用制備了首例全低共熔凝膠軟電池(AESB)。該電池具有優(yōu)異的全向本征拉伸性(>1000%面積應(yīng)變)、全電池自發(fā)自愈性以及高低溫耐受性(–20 ~ 60 °C)。在不需要任何外界刺激的情況下，AESB可以在全電池水平上有效地恢復(fù)其力學(xué)和電化學(xué)性能，并能夠?qū)崟r(shí)自修復(fù)災(zāi)難性的機(jī)械損傷。同時(shí)，AESB具有優(yōu)異的用戶(hù)可定制性，可根據(jù)需求構(gòu)筑任意形狀的三維電池，為未來(lái)可穿戴技術(shù)和嵌入式能源技術(shù)的發(fā)展提供良好的材料平臺(tái)。
劉春森教授長(zhǎng)期從事多元分子基功能材料研究，是我校自主培養(yǎng)的首名河南省特聘教授，2018年以來(lái)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員在本領(lǐng)域多個(gè)國(guó)際頂級(jí)期刊上實(shí)現(xiàn)了突破，為提升我校相關(guān)學(xué)科在國(guó)際上的學(xué)術(shù)影響力和知名度做出了積極貢獻(xiàn)。截止目前，該團(tuán)隊(duì)以鄭州輕工業(yè)大學(xué)為第一單位發(fā)表材料類(lèi)頂刊Adv. Mater. 1篇 （IF = 32.086）；能源化學(xué)類(lèi)頂刊Energy Environ. Sci. 1篇（IF = 39.714）；化學(xué)類(lèi)頂刊Angew. Chem. Int. Ed.2篇（IF = 16.823）；綜述類(lèi)TOP期刊Coord. Chem. Rev. 2 篇（IF = 24.833），并入選ESI高被引論文和0.1%熱點(diǎn)論文。
該工作的發(fā)表有力支撐了“化學(xué)工程與技術(shù)”博士點(diǎn)學(xué)科的建設(shè)。此項(xiàng)研究成果得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委（22072138；21802033；U1904215）、河南省高?？萍紕?chuàng)新團(tuán)隊(duì)（20IRTSTHN003）以及河南省特聘教授計(jì)劃的支持和資助。（通訊員：劉春森）
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