摘要：硅的高比容量使其成为开发先进锂离子电池倍具希望的负极材料。然而,低电导率、严重的体积效应和不稳定的固体电解质界面(SEI)等问题限制了Si负极在锂离子电池中的应用。尽管构建硅碳(Si/C)复合结构在提升Si负极的性能方面已展现优势,作为电极关键组成部分之一的黏合剂也显著影响电池的电化学性能。自修复聚合物黏合剂利用非共价键和可逆共价键自主修复Si体积变化而导致的内外部损伤以及电极微裂纹,有效提高锂离子电池的循环稳定性。自修复聚合物用于柔性锂金属电池的固态电解质,可以快速修复由于外力作用导致的固态电解质损伤和开裂,为柔性可穿戴电子产品的发展提供了广阔前景。本文综述了通过非共价键和可逆共价键交联或组装自修复聚合物黏合剂的合成、表征及其应用于Si(/C)负极的自修复机制,并简要总结了自修复聚合物在柔性锂电池固态电解质中的最新应用,进一步对应用于Si(/C)负极自修复聚合物黏合剂面临的技术挑战和设计要求进行了分析和展望。

摘要：自修复聚合物是具有自修复能力的智能材料。相比传统的自修复,光引发自修复具有局部精确调控的优势,其中,引入光响应基团的聚合物因可逆的共价键断裂和重构的交联反应具有良好的自修复性能,并可重复加工利用。综述了基于光交联反应的自修复聚合物的研究进展,阐述了含有光响应基团包括香豆素、肉桂酰和蒽的自修复聚合物的结构设计和修复机制,指出了基于光交联反应的自修复聚合物面临的主要挑战,并对未来的研究方向进行了展望。

摘要：综述了近几年来光引发自修复聚合物材料的研究进展。根据自修复机理的不同,光引发自修复方法可分为基于光交联反应的自修复、光置换反应自修复和光致超分子反应自修复。文中重点论述这3种自修复方法中涉及的材料的设计、光引发机制和自修复机理,并对光引发自修复聚合物材料的发展前景进行了展望。

摘要：文章结合自修复材料的科研基础,并以自修复聚合物黏结剂在含能复合材料中的需求为导向,设计了一个以国防现代化建设为背景的化学综合实验。该实验以聚氨酯-脲为例,采用甲苯-2,4-二异氰酸酯封端的聚丙二醇和异佛尔酮二胺作为原料合成,通过红外光谱进行结构鉴定,并对产物的自修复性能和黏结能力进行研究。所得聚氨酯-脲具有优异的室温自修复效果,室温下9 h后自修复效率可达87%,同时其与模拟不同含能组分的钢片和有机玻璃片均具有良好的黏结强度。该实验以材料合成—结构—性能—应用为主线,涵盖了较为完整的聚氨酯材料研究的知识体系,在夯实基础理论知识和实验操作技能的基础上,培养研究性学习实践的能力和素养,深化学习强国的价值导向。

摘要：介绍了一个研究型大学化学综合实验——一种超分子弹性体的制备及其自修复性能的研究。主要包括聚合物复合物的制备、表征及修复性能研究。通过本实验的实践,学生可以掌握超分子作用力的特点及其在制备可修复材料领域的应用。本实验有助于拓宽学生的化学视野,对培养学生的创新能力和对知识的综合运用能力具有重要作用。