超分子框架已被广泛合成用于离子传输应用。然而,在超分子框架中构建离子传输路径的传统方法通常需要复杂的过程,并且表现出差的可扩展性、高成本和有限的可持续性。
近日,马里兰大学胡良兵教授,Tian Li报道了用于离子传导(例如,Na+)纤维素衍生的超分子(Na-CS)的可扩展和成本有效的合成,该超分子具有三维、分级和晶体结构,由大规模排列的、一维和埃斯特朗尺度的开放通道组成。
文章要点
1)研究人员使用基于木材的Na-CS作为模型材料,即使具有高度致密的微结构,我们也实现了高离子电导率(例如,在25 ℃下,在20 wt% NaOH中为0.23 S/cm ),这与通常依赖大孔(例如,亚微米至几微米)来获得可比离子电导率的常规膜形成鲜明对比。
2)这种合成方法可以普遍应用于木材以外的各种纤维素材料,包括棉纺织品、纤维、纸张和墨水,展示了其在离子导电膜、离子电缆和离子电子器件等许多应用的巨大应用潜力。
参考文献
Qi Dong, et al, A cellulose-derived supramolecule for fast ion transport, Sci. Adv. 8, eadd2031 (2022)
DOI: 10.1126/sciadv.add2031
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add2031