輕工學院“生物質化學與材料”院士創新團隊在電化學儲能器件等領域取得系列研究進展

我校輕工科學與工程學院（柔性電子學院）“生物質化學與材料”院士創新團隊聚焦植物纖維改性及高值化利用，在電化學儲能器件和電磁功能材料等領域取得了系列研究進展及科研成果。主要研究工作介紹如下:

熊傳銀教授課題組以生物質及其衍生物來設計、構筑高性能、綠色及可持續的儲能材料，包括：基于天然木材設計構筑具有高強度、可塑形、自修復和形狀記憶特性的高性能超電存儲復合電極材料；基于非碳化的方法設計構筑木材、納米纖維素基高性能的超電復合電極材料；基于絲網印刷和電化學的方法設計構筑可圖案化定制的一體化無隔膜紙基高性能超電儲能器件；基于傳統的造紙工藝制備的高性能一體化的梯度孔紙基超電儲能器件。相關研究成果發表在Advanced Science, SmartMat, Small methods, Chemical Engineering Journal, Journal of Materials Chemistry A, Nano Research等國際著名學術期刊上（其中IF>10的論文20余篇，ESI高被引論文15篇，熱點論文3篇），成果獲陜西省高等學校科學技術研究優秀成果一等獎和二等獎，入選全球前2%頂尖科學家榜單（2023），榮獲一區Top期刊“Journal of Materiomics”、“Advanced Composites and Hybrid Materials”、“Energy & Environmental Materials”年度最佳論文獎。（部分文章鏈接：https://doi.org/10.1002/advs.202305962，https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.144958，https://doi.org/10.1002/smtd.202401254）

沈夢霞副教授課題組以木質纖維等生物質通過金屬交聯、活性物質和熱犧牲金屬模板引入等策略，制備了一系列基于納米纖維素的氣凝膠體系，并通過對碳氣凝膠微結構中金屬活性位點優化篩選、孔結構和碳質缺陷等精細調控，構建了系列碳載金屬單原子催化劑，實現了高性能鋅空氣電池應用。相關研究成果發表在Energy Storage Materials, Chemical Engineering Journal, Journal of Colloid and Interface Science等期刊。此外，利用改性木材氣凝膠的定向多孔結構負載具有高介電常數的MXene和磁性稀土氧化物Gd2O3，并結合MoS2納米片以形成多重異質界面，制備了具有磁-介電協同和多層結構的MoS2@Gd2O3/Mxene多孔碳氣凝膠復合材料，實現阻抗匹配和多重電磁波損耗機制，該木材衍生材料展現出優異的電磁波吸收性能（Small 2024, 2306915）。其中有5篇論文入選ESI高被引論文，部分文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.102790，https://doi.org/10.1002/smll.202306915，https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.158551。

（核稿：劉國棟 編輯：劉倩）