SusMat2024年第4卷第6期已上线，欢迎阅览！本期发表主题包括燃料电池、电催化材料、导电水凝胶、摩擦纳米发电机、导热材料、聚合物纳米纤维和碳纤维材料、聚合物自修复以及仿生自修复等可持续发展相关前沿研究，具体见下文详情推送。
2024年第六期动态封面
https://doi.org/10.1002/sus2.240
1. Sustainable materials systems for triboelectric nanogenerator
Yijun Hao, Chuguo Zhang, Wei Su, Hongke Zhang, Yong Qin, Zhong Lin Wang, Xiuhan Li. SusMat, 2024, 4(6): e244.
https://doi.org/10.1002/sus2.244
中科院纳米能源研究所王中林院士和北京交通大学李修函、张楚国教授团队全面总结了TENG可持续发展材料的最新研究。首先，总体概述了材料的组成（包括氨基酸、聚糖和合成聚合物等），并对代表性研究工作进行了进一步的分类和详细总结。其次，总结了TENG利用可持续材料在自供电传感和机械能收集应用领域的最新研究进展。最后，对TENG可持续材料当前发展中面临的各种挑战进行了概述，并对该领域未来相应的发展战略和方向提出了相关展望。
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2. Balancing intrinsic properties of cathode materials allows high performance for protonic ceramic fuel cells
Yanru Yin, Bo Liu, Dong Yan, Jian Li, Lichao Jia.SusMat, 2024, 4(6): e240.
https://doi.org/10.1002/sus2.240
华中科技大学贾礼超教授课题组在前期研究基础上，提出阴极材料的性能受材料本征性质的影响。文章对Ba0.5Sr0.5Zr0.25Fe0.75O3材料进行合理的设计，研究了各种掺杂剂对阴极本征性质的影响，并探索不同性质之间的相互平衡，从而实现高性能阴极的筛选，为PCFC阴极的设计提供科学的方法与路径。华中科技大学贾礼超教授课题组在质子陶瓷燃料电池阴极材料的筛选方面取得突破。通过平衡材料的不同本征性质之间的相互关系，设计了阴极材料并大幅提高了使用该阴极材料的燃料电池的输出功率。
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3. Thermal interface materials: From fundamental research to applications
Baojie Wei, Wenmei Luo, Jianying Du, Yafei Ding, Yanjiang Guo, Guimei Zhu, Yuan Zhu, Baowen Li.SusMat, 2024, 4(6): e239
https://doi.org/10.1002/sus2.239
南方科技大学李保文院士团队从界面热阻出发，探讨了目前TIMs的理论科学基础，强调了界面热阻对改善界面导热的重要性。另外，进一步从材料的角度进行了详细的综述，重点介绍了TIMs的结构、组成以及热源和热沉的相互作用。文章指出有两种主要的途径来改善通过界面的传热：一是通过加入导热填料、增强界面结构和表面改性处理技术等策略来降低TIM的本征热阻(RTIM)；二是通过改善有效界面接触，加强键合，利用质量梯度结构提高振动匹配，从而降低接触热阻(Rc)。
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4. Breaking barriers: Sunlight-activated self-healing polymers with unprecedented photoaging resistance
Yan Mei Li, Ze Ping Zhang, Min Zhi Rong, Ming Qiu Zhang.SusMat, 2024, 4(6): e227.
https://doi.org/10.1002/sus2.227
在光照作用下，聚合物中一些化学键会被激发产生自由基，进而引发自由基介导的分解反应，包括光氧化、链断裂、交联和二次反应等。为了提高聚合物材料在光老化环境下的耐受性，通常会添加一定的光稳定剂。中山大学章明秋教授、张泽平副教授和容敏智教授团队通过引入多功能的含咔唑基二硫代氨基甲酸酯键，设计合成了一种兼具太阳光诱导自修复和抗光老化性能的交联聚（咔唑基二硫代氨基甲酸酯-聚氨酯）（XPCDUS）。
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5. Fabrication, applications, and prospects for poly(p-phenylene benzobisoxazole) nanofibers
Lin Tang, Mingshun Jia, Mukun He, Qiqi Liu, Yuhan Lin, Yiting Yi, Xiaolin Liu, Xi Liu, Yusheng Tang, Junwei Gu.SusMat, 2024, 4(6): e245.
https://doi.org/10.1002/sus2.245
西北工业大学顾军渭教授、唐玉生教授和重庆师范大学唐林教授团队总结了聚对苯撑苯并二噁唑纳米纤维（PNF）的最新研究进展，详细介绍了三种制备方法（静电纺、机械分解和质子化）及其各自的优点和缺点。还阐明了 PNFs 在阻燃、导热、电绝缘、电磁屏蔽和电池隔膜等应用中的发展现状，并讨论了 PNFs 面临的挑战和前景。本综述旨在为PNF的制备和应用提供一定的理论指导，提升PNF及其复合材料在先进应用中的更多可能性，进一步拓展其应用范围。
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6. Charge transfer behavior of triboelectric polymers and triboelectric sensors operated under ultrahigh pressure
Jun Hu, Zhaoqi Liu, Peng Yang, Siyao Qin, Ning Li, Wenyu Ji, Zhong Lin Wang, Xiangyu Chen.SusMat, 2024, 4(6): e250.
https://doi.org/10.1002/sus2.250
中科院纳米能源研究所王中林院士、陈翔宇教授和吉林大学纪文宇教授团队深入研究了摩擦电聚合物在超临界压力下的分子结构和内建电场的变化。在不同摩擦电聚合物中，观察到超高压力下内置电场的衰减和摩擦电荷逃逸现象。同时，由于深陷阱的存在，释放压力（<100 Map)后内置电场的变化可以恢复到初始状态。此外，大分子的构象变化，包括分子链的扭曲和晶体结构的变化，也可引起深陷阱的重新分布，从而在特定压力下导致内置电场的突然增加。最后，基于物理解析的研究，本项目还设计出了一种用于超高压力条件的驻极体力电传感器，其循环重复性良好，总厚度为2 mm，在1-100 Mpa线性区域内灵敏度为0.07 V Mpa-1。
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7. In situ electrochemical synthesis of atomically dispersed metal sites for efficient hydrogen evolution reaction
Tingting Liu, Zonghua Pu, Zhangsen Chen, Mingjie Wu, Yongpeng Xia, Sixiang Liu, Ning Chen, Weifeng Chen, Lei Zhang, Zhangxing Chen, Gaixia Zhang, Shuhui Sun.SusMat, 2024, 4(6): e246.
https://doi.org/10.1002/sus2.246
加拿大国立科学研究院孙书会院士、张改霞教授提出了一种简便且成本效益高的原位电化学方法，用于在聚苯胺（PANI）载体上合成原子级分散的金属位点，包括Pt、Ru和Pd。PANI不仅表现出高电化学导电性，还能有效地从水合氢离子中捕获H+，形成质子化胺基团，这些基团可在原子级分散的金属活性位点上电化学还原为H2。本研究提出了一种普遍适用的方法，用于设计原子级分散金属位点/导电聚合物异质结构，以开发针对HER及其他领域的高效催化剂。
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8. Advances in colored carbon-based fiber materials and their emerging applications
Yu Zhang, Yuxin Luo, Mengqi Wang, Tonghe Xing, Annan He, Zhiyu Huang, Zhicheng Shi, Sijie Qiao, Aixin Tong, Jie Bai, Shichao Zhao, Fengxiang Chen, Weilin Xu.SusMat, 2024, 4(6): e243.
https://doi.org/10.1002/sus2.243
武汉纺织大学徐卫林院士&陈凤翔教授团队详细讨论了碳基纤维材料的结构-颜色-功能关系，回顾了通过先进的微/纳米级制造策略制备彩色碳基纤维材料的最新进展，介绍了彩色碳基纤维材料在各个领域的新兴应用。最后，讨论了彩色碳基纤维及其复合材料的设计、大规模生产和应用可能面临的挑战和未来发展方向，旨在促进下一代创新系统的材料设计以及先进材料和相关工程领域的研究。
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9. Interfacial solar-driven steam and electricity co-generation using Hydrangea-like graphene by salt-assisted carbonization of waste polylactic acid
Huiyue Wang, Xueying Wen, Kuankuan Liu, Qiuxuan Liu, Guixin Hu, Huajian Liu, Yan She, Ran Niu, Tao Tang, Jiang Gong.SusMat, 2024, 4(6): e242.
https://doi.org/10.1002/sus2.242
华中科技大学龚江研究员团队在废弃塑料的升级化学回收和太阳能驱动界面水蒸发及水蒸发发电联产领域取得重要突破。提出盐辅助碳化法将废弃聚乳酸可控碳化制备得到绣球花状石墨烯材料(厚度为2.5~3 nm，7~9层)，并构建具有良好光吸收性、光热转化特性、水传输特性及其他独特表界面特性的石墨烯双功能膜蒸发器，实现了3.0 kg m-2 h-1的高水蒸发速率以及0.425 V的持续电压输出。
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10. Strong, healable materials with bio-like ordered architectures and versatile functionality
Xinkai Li, Yuyan Wang, Xinxing Zhang.SusMat, 2024, 4(6): e248.
https://doi.org/10.1002/sus2.248
传统本征型自修复材料体系机械强度和自修复动力学的权衡关系与额外功能性的缺失，对材料的使用寿命和实际应用领域产生了限制。自然界中，多样化的高度有序生物体组织在宏观复合结构、微观取向织构、分子水平拓扑结构与化学键类型等方面具有多维度各向异性，能够显著优化能量耗散机制、信号传输效率和分子网络重构能力，表现出独特的机械性能和功能特性，对实现先进自修复材料的强韧化与功能化具有重要参考价值。四川大学张新星研究员和德国马普研究所王宇嫣博士团队基于前期在仿生自修复材料领域的研究基础，概述了近年来关于具有仿生有序结构先进自修复材料的重要进展。
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11. Poly(ionic liquid) functionalization: A general strategy for strong, tough, ionic conductive, and multifunctional polysaccharide hydrogels toward sensors
Xue Yao, Sufeng Zhang, Ning Wei, Liwei Qian, Hao Ding, Jingtao Liu, Wenqi Song, Sergiu Coseri.SusMat, 2024, 4(6): e249.
https://doi.org/10.1002/sus2.249
陕西科技大学张素风教授课题组团队提出一种基于NaOH/尿素体系，聚离子液体(PIL)大分子功能化策略，以构建高性能和多功能的多糖基离子导电水凝胶。该策略中，“软”（PIL链）和“硬”（纤维素主链）结构以及交联网络的动态共价和非共价键赋予水凝胶高机械强度(9.46±0.23 MPa 压缩模量)、高拉伸性214.3%和韧性(3.64±0.12 MJ m-3)。由于PIL的导电性、设计灵活性和功能兼容性，水凝胶显示出高导电性(6.54±0.17 mS cm-1)、自修复性(94.5±2.0%)、抗菌性、抗冻性、保水性和可回收性。此外，基于水凝胶的刺激响应特性，实现了多模式传感（应变、温度和湿度）。该策略为生物质基水凝胶的设计及应用开辟了新的视角。
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