j.issn.1674-3962.2019.05.04]
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基于液晶纺丝的有机-无机杂化纤维及其在柔性超级电容器中的应用()

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中国材料进展[ISSN:1674-3962/CN:61-1473/TG]

Title:: Organic-Inorganic Hybrid Fibers Assembled From Liquid Crystals and Their Applications in Flexible Supercapacitors

Author(s):: YUAN Hao; PAN Hui; ZHU Shenmin; (School of Materials Science and Engineering，Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200240， China)

Keywords:: liquid crystal; spinning; organic-inorganic hybrid; fiber; flexible supercapacitor

摘要:: 相比于传统的纺丝技术，液晶纺丝技术使用具有各向异性和高取向的液晶作为纺丝原液，能够制备出力学性能更加优异的纤维，同时也使得石墨烯和碳纳米管等先进材料纤维的制备成为可能。在此基础上进行有机材料和无机材料的结合，能够设计和制备应用于诸多领域的有机无机杂化功能纤维，柔性超级电容器就是十分具有潜力的应用领域之一。首先介绍了液晶纺丝技术的相关基础知识，阐述了基于液晶纺丝技术制备有机高分子纤维、无机纤维以及有机无机杂化纤维的研究进展，并且介绍了有机无机杂化纤维在柔性超级电容器中作为电极材料的应用进展，最后对液晶纺丝和柔性储能器件目前存在的问题和未来的发展趋势进行了分析和展望。

Abstract:: Macroscopic fibers with superior mechanical performance can be prepared by spinning process using anisotropic and highly oriented liquid crystal spinning dope instead of traditional one. This makes it possible to prepare fibers made from novel materials like graphene, carbon nanotube, and so on. Functional organicinorganic hybrid fibers have been designed and synthesized for application in various areas on the basis of hybridization of organic materials and inorganic materials. Organicinorganic hybrid fibers have great potential in assembling flexible supercapacitors. In this paper, basic knowledge of liquid crystal spinning technology was introduced firstly. Secondly, recent advances in the synthesis of macroscopic fibers assembled from organic and inorganic liquid crystals, particularly organicinorganic hybrid fibers spun from liquid crystals, were demonstrated. Thirdly, recent researches of flexible supercapacitors fabricated with aforementioned hybrid fibers as fibrous electrodes were summarized. Finally, problems and future developments in the fields of liquid crystal spinning and fibrous flexible supercapacitors were discussed.

备注/Memo:: 基金项目：国家自然科学基金资助项目（51672173）;上海市科委“一带一路”国际合作项目（18520744700）
第一作者：袁豪，男，1995年生，硕士研究生
通讯作者：朱申敏，女，1968年生，教授，博士生导师，Email: smzhu@sjtu.edu.cn

朱申敏：女，1968年生，教授、博士生导师，现任上海交大材料学院副院长。兼任教育部教指委、全国功能高分子行业委员会专家委员会、中国材料研究学会纤维材料改性与复合技术分会理事会委员/理事。致力于生物精细结构的仿生制备及光、电磁特性响应研究；多孔碳（石墨烯）基复合材料的制备及在能源、环境中的应用研究；聚合物无机纳米复合材料的设计和组装。先后主持国家自然科学基金面上项目、科技部纳米专项课题、上海市基础研究重点项目、上海市自然基金项目等30多个项目。在《中国科学》，Advanced Materials，ACS Nano等国内外学术期刊上发表论文150多篇，他引4000多次。获授权中国发明专利23项，合作撰写英文专著7个章节。获教育部新世纪优秀人才计划（2008）和上海市浦江人才计划（2006）的资助。担任国家科技奖励、教育部“留学回国启动基金”、教育部博士后基金评审专家，国家自然基金项目、香港研究资助局基础研究基金项目评议人。

更新日期/Last Update: 2019-04-30