♣ Group news:
2024
1. 孟鸿课题组总结了近年来聚合物粘结剂在锂离子电池中的应用，发表于Chem. Soc. Rev., 2024,53, 7091-7157。孟鸿教授团队联合西北工业大学黄维院士和Igor F. Perepichka教授在国际知名期刊Chemical Society Reviews发表了题为Achievements, challenges, and perspectives in the design of polymer binders for advanced lithium-ion batteries的综述文章（Chem. Soc. Rev., 2024, 53, 7091-7157.）。文中总结了锂离子电池（LIBs）用聚合物粘结剂的设计原理、挑战和发展前景。根据粘结剂的失效机制，引入了“界面失效”和“降解失效”两种模型。随后详细讨论了聚合物的机械性能、粘附性能、自愈性能以及电子和离子导电性能对电池的容量、容量保持率、倍率性能和循环寿命的影响，并提出了适用于大多数锂离子电池的粘结剂参数，系统地考虑和总结了粘结剂分子水平上的化学结构和电池性能之间的关系。最后，以硅和硫活性电极材料为例，从分子结构的角度探讨了粘结剂的设计原则。
2. Our work entitled "Insights into the vibration coupling effects on reorganization energy in π-isoelectronic frameworks" has been featured on the Front Cover of J. Mater. Chem. C, 2024,12, 9950-9956. Congratulations to Yanan Zhu!
2023
孟鸿课题组开发了可修复和多种环境适用的凝胶并应用于无离子泄露风险的离电传感器
团队在国际知名期刊Advanced Materials上发表题为“Wide Humidity Range Applicable, Anti-Freezing and Healable Zwitterionic Hydrogels for Ion-Leakage-Free Iontronic Sensors”的研究论文(Adv.Mater. 2023, 35, 2211617)。该研究在内盐型DMAPS水凝胶中加入了一种绿色溶剂——丙酮缩甘油（solketal），在较宽的湿度范围下，solketal水凝胶的水含量和机械性能稳定性方面优于最常用的溶剂--甘油。此外，得益于solketal的存在，一种疏水性的低聚物液体（PPG）可以被引入，以进一步改变水凝胶的特性。所得的水凝胶在湿度为30%至90%RH和温度为-20至40°C的范围内实现了约2000%的断裂应变，并具有良好的自愈性。利用水凝胶中的两性离子基团和稳定的水含量，优化后的水凝胶被用作电介质层来构建一个离子型压力传感器。实现了无泄漏离子、高灵敏度（>1100 kPa-1）、广泛的湿度和温度适用性。通过将水凝胶基底与Ag@poly(DMAPS)浆料相结合，得到宽湿度的可愈合和可拉伸电极。将高性能的电极和电介质层整合在一起，开发了一个全器件可愈合的高灵敏度传感器。
孟鸿课题组开发了开发超快、高能效的电致热致变色智能窗
智能窗由涂在玻璃上的涂层或填充在玻璃之间的功能材料组成，可以对外界刺激（例如电、温度、pH、光、压力等）做出反应，并有选择地根据用户的偏好调节太阳光谱。在智能窗口中，热致变色窗可以根据太阳和热辐射的变化进行动态调节，而无需消耗能量，近来引起了极大的关注。然而，现有的热致变色窗通常只能呈现单一的颜色，即白色，无法满足当代社会个体的审美偏好。通过将热致变色器件与色彩丰富且节能的电致变色器件相结合，可以实现提高建筑/车辆能效、保护隐私和改善美观等多重目标。尽管已经有一些概念性的研究报道，但实际应用仍然是一个遥远的目标，因为需要在性能方面取得重大突破。
针对以上问题，近日，团队在国际知名期刊Advanced Materials上发表题为“Ultra-Fast, Energy-Efficient Electrochromic and Thermochromic Device for Smart Windows”的研究论文（DOI: 10.1002/adma.202302685）。该研究通过巧妙的电致变色材料设计，获得了综合性能优异的电致变色器件（ECD），表现出0.53 s/0.16 s的着色/褪色时间，99%到21%的透过率调制范围。此外，将温度响应单元和离子液体引入电解质系统，创建了一种新颖的热致变色凝胶电解质，其透过率可以从80%调节到0%，并具有出色的隔热性能（降温6.4 ℃）。最终，开发出具有超快颜色切换速度（0.82 s/0.60 s）和多种工作模式的电致热致变色器件（ETD）。
孟鸿课题组开发了集开关、发光和存储功能一体化的“三合一”有机发光晶体管
团队在国际知名期刊Advanced Materials上发表题为“Nonvolatile Memory Organic Light-Emitting Transistors”的研究论文(doi: 10.1002/adma.202307703)。该项研究通过擦写电压调控铁电偶极子的极化取向态来调节器件的发光亮度，并利用其剩余极化特点，实现了有机发光晶体管的非易失性存储行为。同时，通过优化铁电层和沟道层之间的界面特性，有机发光晶体管器件性能显著提升，场效应迁移率和发光亮度值分别提高20倍和5倍。这种多功能一体化的有机发光晶体管为有机显示像素电路的设计提供一种新的技术方案。
孟鸿课题组发现了磁场条件下高发射Mn（II）基卤化物杂化材料手性信号新变化，并实现圆偏振发光二极管及优异的 X 射线探测器应用。
团队联合俄罗斯Alexander V. Artem’ev教授在国际知名期刊Advanced Materials上发表题为“Strong Magnetically-Responsive Circularly Polarized Phosphorescence and X-Ray Scintillation in Ultrarobust Mn(II)–Organic Helical Chains”的研究论文(Adv.Mater. 2023, 35, 2303611)。近年来，带有圆偏振发光（CPL）性质的Mn（II）基卤化物杂化材料因其具备环保、便宜、室温磷光等性能而备受关注。根据螺旋度设计策略，该研究中构建了一种手性Mn（II）-有机螺旋聚合物，其具有长寿命的圆偏振磷光（不对称因子0.021）和极高的发光量子产率（ΦPL=89%），同时对湿度、温度和 X 射线等条件都具有超强的耐受性。更重要的是，该研究首次揭示了磁场对Mn（II）材料的CPL性能有显著的负面影响，在 B⃗ = 1.6 T 条件下CPL 信号明显降低可达 4.2 倍。使用这一类材料，该研究制备了紫外泵浦的圆偏振发光二极管。另外，该研究还显示材料具有的明亮摩擦发光现象和出色的 X 射线闪烁活性，据此制备了优异性能的 X 射线探测器，响应极限高达 58.1 nGyair s−1。
2022-06-26 Our work entitled "Asymmetrically-Enhanced Coplanar-Electrode Electroluminescence for Information Encryption and Ultrahigh Stretchable Displays" has been published in Advanced Materials, 2022. Congratulations to Biao Yang!
This article was reported in 高分子科学前沿
2022-06-22 Our work entitled "Donor–Acceptor–Donor “Hot Exciton” Triads for High Reverse Intersystem Crossing in OLEDs" has been published in Advanced Optical Materials, 2022. Congratulations to Yanan Zhu!
This article was reported in 北京大学孟鸿&洛桑联邦理工Fumanal AOM：高荧光效率+给受体型热激子材料的预测与筛选