吴庆生Advanced Science：具有自适应应力分散的仿生纳米复合材料用于超级可折叠电极

Bunnny

2021-11-18

在柔性电子产品中，缺乏适当的镶嵌结构来分散应力以避免过度变形而破坏化学键，这极大地阻碍了能够承受多次真实折叠的超级可折叠复合材料的制造。近日，同济大学吴庆生研究员，加利佛尼亚大学Jun Chen研究员和同济大学吴彤研究员等人报道了一种仿生纳米复合材料用于超级可折叠电极。

文章要点

1）模仿具有超柔韧性的cuit cocoon和具有可逆无损伤折叠的含羞草叶的微观结构，制备了超可折叠的C-web/FeOOH-nanocone（SFCFe）导电纳米复合材料，其在纤维结构上显示锥阵列类似于含羞草叶，以及如cuit cocoon一样非交联的连接点、可滑动的纳米纤维、可分离的层和可压缩的网络。

2）SFCFe 可以经受超过 100 000 次的重复真折叠而不会造成结构损坏或导电性下降。通过实时扫描电子显微镜折叠表征和有限元模拟，进一步研究了这种超级可折叠性能的机制。结果表明其自适应应力分散机制源于多级仿生结构。值得注意的是，SFCFe 展示了其作为水性电池超级可折叠负极的前景，不仅表现出高容量和令人满意的循环稳定性，而且在 100 000 次真实折叠过程中，循环伏安和恒电流充放电曲线完全一致。

参考文献：

Guangtao Zan, et al. Bioinspired Nanocomposites with Self-Adaptive Stress Dispersion for Super-Foldable Electrodes. Adv. Sci. 2021, 2103714.

DOI：10.1002/advs.202103714

https://doi.org/10.1002/advs.202103714