生命科学学院

近日，青岛农业大学生命科学学院杨建明教授团队联合北京林业大学文甲龙教授团队在绿色化学领域国际权威期刊Green Chemistry（2026, DOI: 10.1039/D6GC05167G）（2026年IF为10.604，中科院JCR化学1区Top期刊）上发表了题为“Lignin-mediated charge regulation for highly conductive, temperature-resilient, and recyclable ionogel electrolytes”的研究论文。该研究提出一种木质素介导的电荷调控策略，将木质素磺酸钠（NaSL）引入纤维素/[EMIM][Ac]网络，利用其固定磺酸基团重塑局部电荷环境、削弱离子对作用，从而促进离子解离与传输，同时保持材料的结构完整性和可回收性。青年教师徐玲花为该论文的第一作者，杨建明教授、北京林业大学文甲龙教授和王思恒博士为论文共同通讯作者，青岛农业大学为第一通讯单位。

离子凝胶是柔性储能器件的理想固态电解质候选材料，但离子液体的高粘度和强阴阳离子耦合作用严重抑制离子传输，导致电导率偏低。针对这一瓶颈，研究团队利用工业木质素固有的负电荷特性，将木质素从传统的结构增强组分转变为主动的电荷调控功能组分。机理研究表明，木质素磺酸钠中的磺酸基团能够与EMIM⁺优先相互作用，重塑局部离子配位环境，为离子传输创造更有利条件。

所制备的Cel/NaSL离子凝胶室温离子电导率达94.3 mS cm⁻1，拉伸强度2.3 MPa，在-20 ~ 60 °C范围内保持稳定电化学性能。基于该凝胶的柔性超级电容器比电容为200 F g⁻1，5000次循环后电容保持82.8%。该离子凝胶基于可逆非共价交联网络，具有优异可回收性，三次回收后性能仅轻微下降。

研究还验证了该策略对碱木质素、水解木质素和硫酸盐木质素等多种工业木质素的有效性，表明电导率提升主要源于木质素固有的负电荷特性。该工作为高性能生物基离子凝胶电解质设计及工业木质素高值化利用提供了新思路。

上述研究工作得到国家自然科学基金面上项目、青岛农业大学高层次人才引进项目、山东省自然科学基金青年项目等课题的资助。

Fig. 1. Design and investigate the properties of Cel/NaSL gel electrolyte.

原文链接：https://doi.org/10.1039/d6gc05167g