湖南大學張世國教授連發AM/JMCA：在聚離子液體高分子材料領域取得系列進展

近日，材料領域頂級期刊《Advanced Materials》（IF= 27.40）線上發表了湖南大學材料學院張世國教授課題組題為“Poly(ionic liquid)s Containing Alkoxy Chains and Bis(trifluoromethanesulfonyl) imide Anions as Highly Adhesive Materials”的研究論文。在含有雙(三氟甲磺醯亞胺)陰離子的聚離子液體的陽離子主鏈上引入烷氧基側基，可將傳統的非粘附性聚離子液體設計成高性能的粘附材料，顯著降低了聚離子液體的玻璃化轉變溫度，提高了內聚能和介面粘附能。利用離子液體與碳納米管和銀納米纖維之間的高相容性，可以製備得到光回應和導電的多功能膠粘劑。PIL-2-TFSI膠粘劑還具有獨特的可逆電場回應特性，在外電場作用下，宏觀粘接強度可提升35%左右。論文第一作者為材料科學與工程學院博士研究生張俊和碩士研究生陳展鷹，通訊作者為張世國教授。

Advanced Materials成果發表截圖。

烷氧基聚離子液體結構、宏觀粘接強度、理論計算結果以及多功能應用研究。

在此基礎上，張世國教授課題組還進一步拓展了聚離子液體膠粘劑在能源材料領域中的應用。通過將聚丙烯酸（PAA）和小分子乙醇胺（EA）中和，設計合成了一種水溶性的強粘附性聚離子液體（D-PAA-C-EA）。基於D-PAA-C-EA的鋰硫電池正極極片多次彎折測試後活性物質無明顯脫落。與PAA和PVDF等常規粘結劑相比，D-PAA/C-EA基鋰硫電池表現出更高的初始容量和迴圈穩定性，以及更好的多硫化物穿梭抑制作用。相關工作以“Water-soluble, Adhesive and 3D Cross-linked Polyelectrolyte Binder for High-performance Lithium-sulfur Battery”為題發表在材料領域權威期刊《Journal of Materials Chemistry A》（IF= 11.30）上，論文的第一作者是碩士研究生李明南和博士研究生張俊，通訊作者為張世國教授。

上述研究得到了國家級青年人才項目、國家自然科學基金面上專案、湖南省傑出青年基金以及湖南大學汽車車身先進設計製造國家重點實驗室自主研發專案等基金專案的支持。

文章連結：

https://doi.org/10.1002/adma.202100962

https://doi.org/10.1039/D0TA09859K

來源：湖南大學

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