在恶劣条件下的稳定灵活的电子设备,由含有二进制的双网络水凝实现.
Huihui Zheng1, Hongwei Zhou1, Bohui Zheng1
1Shaanxi Key Laboratory of Photoelectric Functional Materials and Devices, School of Materials and Chemical Engineering, Xi'an Technological University, Xi'an 710021, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|January 31, 2024
概括
化学/物理交叉连接的双网 (DN) 水凝与二进制为灵活的电子产品提供了增强的稳定性. 这些先进的水凝能够在恶劣条件下实现高性能机械传感器和超级电容器.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 水凝对于灵活的电子产品至关重要,但在恶劣的环境中往往缺乏机械和电化学稳定性.
- 现有的基于水凝的设备在极端条件下耐用性和性能受到限制.
研究的目的:
- 开发强大的双网络 (DN) 水凝与二进制 (Zn2+和Li+) 为改进的灵活电子应用.
- 提高水凝材料的机械强度,离子导电性和环境适应性.
主要方法:
- 使用聚烯胺 (PAM) 和 κ-Carrageenan (κ-CG) 来构建化学/物理交联的 DN 水凝.
- 嵌入的二进制 (Zn2+和Li+) 来提高离子导电性和环境适应性.
- 使用开发的DN水凝制造的柔性机械传感器和离子混合超级电容器.
主要成果:
- 实现了卓越的机械强度和高离子导电性 (2.26 S·m-1在25 °C,1.54 S·m-1在-25 °C).
- 开发了灵活的机械传感器,具有高度因子 (电阻:2.4;电容:0.82 kPa-1) 和稳定的传感能力.
- 经过证明的离子混合超级电容器具有高初始容量 (52.5 mAh·g-1) 和出色的循环稳定性 (在19,000 个循环后保持 82.9%),即使在 -25 °C.
结论:
- 开发的含有二元的DN水凝显示出优越的机械和电化学性能,用于灵活的电子产品.
- 这些水凝对高性能灵活电子设备,包括在恶劣条件下运行的传感器和能量存储有希望.
- 这项研究突出了二元阴子化DN水凝在极端环境中的先进材料应用中的潜力.
