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微流體技術對納米/微制造具有極大的興趣，但傳統上僅限于微通道內。打破這一限制，開發二維微流體技術有望拓展微流體技術的潛力。

圖1.?自組裝二維微流體制備PMFS的概念及其在鋰金屬負極中的應用

四川大學王宇、傅雪薇等通過利用多孔電池隔膜的毛細管效應，提出了一種自組裝毛細管二維微流體的概念，以實現在隔膜上控制良好的功能涂層。

實驗和模擬研究考察了這種二維微流體的毛細管輔助液體裁剪行為，結果發現毛細管數是控制二維微流體厚度的關鍵參數。在應用研究中，該二維微流體采用了玉米蛋白溶液，干燥后在隔膜上生成具有電化學活性的自組裝蛋白微球涂層。

圖2.?對稱電池性能

由此產生的蛋白質微球功能化隔膜（PMFS）可對鋰金屬負極表面起到生化穩定作用。首先，PMFS可作為球形模板調節鋰離子的均勻沉積。其次，類似于藥物的持續釋放，PMFS將溶解的蛋白質作為功能添加劑釋放到液態電解液中，幫助形成具有高導電性鋰-碳-氮成分的堅固固態電解質界面相。

這項研究不僅提出了一種用于表面納米/微制造的簡便自組裝二維微流體技術，還為穩定鋰金屬負極提出了一種前景廣闊的基于蛋白質的物理化學策略。

圖3.?磷酸鐵鋰電池性能

Electrochemical Active Micro-Protein Coating by Self-Assembling 2D-Microfluidics for Stabilizing Lithium Metal Anode. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202310593

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王宇/傅雪薇AFM：通過自組裝二維微流體技術獲得功能涂層穩定鋰金屬負極

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