师大要闻

化学化工学院科研团队在国际顶级期刊发表重要研究成果

作者:刘琦

审核:蒋青权 郑琳川

来源:科技处 化学化工学院

时间:2026.08.21

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近日,我校化学化工学院刘琦、黄驰、周大刚团队在无引发剂太阳光聚合制备高性能聚合物领域取得重大突破。相关研究成果以《Component Self-Initiated Photopolymerization for Gel Polymer Electrolytes in Zinc–Air Batteries》为题,在国际化学顶级期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上发表,并被选为Very Important Paper文章。西华师范大学为唯一通讯单位,化学化工学院硕士研究生李平和青年教师周大刚博士为论文第一作者,刘琦副教授和黄驰博士为该论文的通讯作者。

可见光聚合因其温和、节能、空间可控等优势,在高分子合成领域备受关注。当前,可见光聚合体系普遍依赖外源光引发剂来产生自由基。但是,在柔性锌空气电池(FZAB)的凝胶聚合物电解质(GPE)研究中,其传统制备路线依赖热或紫外引发聚合,需额外引入引发剂或催化剂,能耗高且残留物损害电池长期稳定性。同时,FZAB的半开放结构导致水分蒸发与低温冻结难以避免,碱性环境下的寄生反应更易诱发锌负极枝晶的不可控生长。因此,若能找到一种兼具“可见光响应性”与“电解质功能性”的组分,使其同时承担光引发、结构构筑与电化学调控三重角色,将为GPE的设计开辟全新路径。

研究团队提出一种组分自引发光聚合策略:柠檬酸钠(SC)在质子富集微环境中,经质子耦合电子转移(PCET)产生·OH自由基,在可见光照射下数分钟内引发乙烯基单体的聚合,构建聚合物凝胶电解质(GPE)。该工作通过实验与理论计算阐明了柠檬酸盐体系在酸性条件下的可见光自引发聚合机理,并证实SC作为多功能电解质组分,集光引发、结构增强与界面调控于一体。基于该凝胶电解质的FZAB具有优异的电化学性能,在宽温域及极端环境下实现长效稳定循环。

本次研究得到绿色催化四川省高校重点实验室课题、博士启动项目资助。

责任编辑:敬潇

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