湖南大学张世国教授课题组在聚离子液体高分子材料领域取得系列进展

　　6月12日，材料领域顶级期刊《Advanced Materials》（IF=27.40）在线发表了湖南大学材料学院张世国教授课题组题为“Poly(ionic liquid)s Containing Alkoxy Chains and Bis(trifluoromethanesulfonyl)imide Anions as Highly Adhesive Materials”的研究论文。在含有双(三氟甲磺酰亚胺)阴离子的聚离子液体的阳离子主链上引入烷氧基侧基，可将传统的非粘附性聚离子液体设计成高性能的粘附材料，显著降低了聚离子液体的玻璃化转变温度，提高了内聚能和界面粘附能。利用离子液体与碳纳米管和银纳米纤维之间的高相容性，可以制备得到光响应和导电的多功能胶粘剂。PIL-2-TFSI胶粘剂还具有独特的可逆电场响应特性，在外电场作用下，宏观粘接强度可提升35%左右。论文第一作者为材料科学与工程学院博士研究生张俊和硕士研究生陈展鹰，通讯作者为张世国教授。

烷氧基聚离子液体结构、宏观粘接强度、理论计算结果以及多功能应用研究。

　　在此基础上，张世国教授课题组还进一步拓展了聚离子液体胶粘剂在能源材料领域中的应用。通过将聚丙烯酸（PAA）和小分子乙醇胺（EA）中和，设计合成了一种水溶性的强粘附性聚离子液体（D-PAA-C-EA）。基于D-PAA-C-EA的锂硫电池正极极片多次弯折测试后活性物质无明显脱落。与PAA和PVDF等常规粘结剂相比，D-PAA/C-EA基锂硫电池表现出更高的初始容量和循环稳定性，以及更好的多硫化物穿梭抑制作用。相关工作以“Water-soluble,Adhesive and 3D Cross-linked Polyelectrolyte Binder for High-performance Lithium-sulfur Battery”为题发表在材料领域权威期刊《Journal of Materials Chemistry A》（IF=11.30）上，论文的第一作者是硕士研究生李明南和博士研究生张俊，通讯作者为张世国教授。