AFM：能源存储设备用自愈材料
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电子设备，电动汽车和电网储能电站的蓬勃发展导致对先进能量存储设备（ESD）的需求剧增，并引起了人们对其在极端情况下的可靠性的关注。自我修复是生物体通过自身内部生命力修复损害并恢复功能的能力。受此启发，近年来出现了大量使用自愈材料来显着提高ESD的使用寿命，耐用性和安全性的出色设计策略。基于此，清华大学深圳研究生院李宝华和Cuiping Han等人发表综述介绍了自我修复材料及其工作原理，并根据其自我修复化学过程，包括氢键，静电相互作用和硼酸酯键，详细介绍了自我修复材料在ESD中的应用。该文旨在讨论自我修复ESD的关键挑战和重要的未来方向。
本文要点：
介绍了自我修复材料的自我修复机制，根据自修复机制系统地讨论了自修复材料在各种自修复ESD中的应用。
1） 基于氢键的自修复材料已广泛应用于ESD中，包括超分子橡胶(SR)，含脲基嘧啶酮的聚合物(UPy)和羧化聚氨酯(CPU)。SR具有出色的化学和电化学稳定性，并具有很高的自愈效率。因此，它已被用作LIB的硅负极的自修复粘合剂，LMB的电解质或人造SEI层或SC的电极基材。含UPy的聚合物易于设计，制造和功能化，使其成为自修复电解质的良好候选者。具有较高的机械强度和化学稳定性，CPU适用于自愈封装外壳和基板。
2） 还介绍了基于静电相互作用的自修复材料。带有相反电荷的基团，离聚物形成导电通路，并赋予聚合物良好的离子导电性，适合用作自修复ESD的电解质。
3） 富羟基水凝胶与硼酸结合形成动态硼酸酯键，被用作柔性水系ESD的凝胶电解质。
4） 简要介绍了其他相互作用，例如主客相互作用，液态金属相互作用和磁力相互作用。
Weicong Mai, et al. Self‐Healing Materials for Energy‐Storage Devices, Adv. Funct. Mater. 2020
DOI:10.1002/adfm.201909912
https://doi.org/10.1002/adfm.201909912