近日，我校材料科學與工程學院茍蕾、樊小勇教授團隊在柔性儲能領域取得重要突破，其研究成果《From Physical Cross-Linking to Tailored Phosphorylation: Unlocking High-Performance and Biocompatible Xanthan-Konjac Hydrogels for Zinc-Ion Batteries》在材料科學領域頂級期刊《Advanced Materials》（IF 27.4）在線發(fā)表。茍蕾教授為第一作者兼通訊作者，長安大學樊小勇教授、西安醫(yī)學院王思堯講師為共同通訊作者，長安大學為第一通訊單位。

團隊開發(fā)出基于天然多糖黃原膠與魔芋葡甘聚糖的Phos-XK 系列水凝膠電解質(zhì)，通過物理交聯(lián)與精準的磷酸酯化修飾，解決了傳統(tǒng)天然聚合物基水凝膠電解質(zhì)機械強度與離子導電性不足的核心問題，為柔性鋅離子電池（FAZIBs）的綠色化發(fā)展提供了創(chuàng)新解決方案。材料設計理念融入“橋梁工程”的思想，通過物理交聯(lián)構(gòu)建類似 “橋墩”支撐結(jié)構(gòu)的基礎水凝膠網(wǎng)絡，為整個水凝膠提供穩(wěn)定的機械基礎。而后引入磷酸酯化反應精準調(diào)控磷酸單酯與雙酯比例，其中雙酯如同 “高強度拉索”增強交聯(lián)作用，顯著提升水凝膠的機械穩(wěn)定性；而單酯如同“高速公路”，加速鋅離子傳輸。基于此，材料Phos-XK-1 在機械強度和離子導電性上達到優(yōu)異的平衡。組裝的柔性電池在彎曲狀態(tài)下性能穩(wěn)定，直接作為柔性表帶為電子手表供電，驗證了其在柔性穿戴設備中的應用潛力。此外，細胞毒性實驗和生物降解及產(chǎn)物分析實驗表明，材料對細胞無顯著毒性，且在微生物環(huán)境中可完全降解為葡萄糖醛酸，為綠色柔性儲能提供新方案。

論文信息：Lei Gou, Lin Zhu, Wei Wang, Zhe-Qi Yang, Si-Yao Wang, Dong-Lin Li, Xiao-Bing Bao, Qiao-Mei Luo, Hui Li, Zi-Zhuo Zhang, Xiao-Yong Fan, From Physical Cross-Linking to Tailored Phosphorylation: Unlocking High-Performance and Biocompatible Xanthan-Konjac Hydrogels for Zinc-Ion Batteries. Adv. Mater. DOI:10.1002/adma.202505132.

論文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202505132

（審稿：肖月  網(wǎng)絡編輯：和燕）