如何在同一材料体系中兼顾高机械性能、热稳定性与高离子电导率，始终是制约离子凝胶高值化应用的瓶颈。传统离子凝胶普遍存在“强度提升—导电下降”或“导电增强—温度受限”的性能权衡，难以满足器件对多性能协同的需求。这种性能权衡本质上源于分子层面的结构矛盾，增强力学性能需要致密稳固的网络结构，却会压缩离子迁移通道、削弱导电性；而提升电导率往往依赖小分子或盐离子破坏链间作用力，又会导致骨架松散、强度下降。同时，温度变化还会引发链段重排、水化层扰动和相态转变，使材料在高温、低温或冷热循环中性能衰减。因此，如何在分子尺度打破这种耦合限制，实现结构与传导机制的协同，是离子凝胶实用化的核心挑战。

图 结晶诱导分子组装构建高性能纤维素离子凝胶

近日，我校赵大伟教授与东北林业大学于海鹏教授团队，提出了一种“双离子络合结晶诱导分子组装”策略，利用结晶行为引导纤维素分子链组装及形成致密有序的分子网络。得益于双离子协调与纤维素、水分子间的络合配位-氢键重构竞争机制，成功构建出兼具高机械强度、宽的温度稳定性和优异离子电导率的纤维素离子凝胶（Cry-gel）。2025年11月14日，相关研究成果以“Balancing mechanical-thermal-electrical properties in cellulose ionogels via crystallization-induced molecular assembly”为题发表于《Nature Communications》，东北林业大学Xiaona Li为论文第一作者，赵大伟教授和于海鹏教授为论文共同通讯作者。