首页  >   研究动态  >   正文

一种灵活、坚固的纤维素/植酸/聚苯胺水凝胶,用于一体化超级电容器和应变传感器

万慧雄、秦超然

日期: 2022-08-01      点击数:

720A


摘要:

通过将聚苯胺原位生长到纤维素/植酸水凝胶上,制备了一种具有三明治形状结构的柔性、可拉伸和高离子导电性纤维素/植酸/聚苯胺水凝胶。将所制备的导电水凝胶组装成一体式超级电容器。得益于纤维素基质中的原位聚合聚苯胺颗粒,有效降低了电极和电解质之间的界面电阻,该一体化超级电容器在电流密度为 1 mA 时显示出 1210.7 mF cm -2的高面积电容cm -2,最大能量密度168.2 μW h cm -2和最大功率密度669.1 μW cm -2,表现优于报道的柔性多合一超级电容器。由于优异的机械性能,在 1000 次弯曲循环后电容也保持在 89%。另一方面,纤维素/植酸/聚苯胺水凝胶也显示出作为应变传感器的巨大潜力,因为涉及聚苯胺会提高电导率。引入锯齿形图案来实现电阻水凝胶迹线的应变控制接触,结构应变传感器表现出高达 20.74 的高应变系数,能够以高灵敏度和耐用性检测大多数人类活动。目前的工作揭示了基于纤维素水凝胶的电子设备的设计和制造,这些设备具有适用于现实生活场景的高性能。

全文链接A flexible, robust cellulose/phytic acid/polyaniline hydrogel for all-in-one supercapacitors and strain sensors - Journal of Materials Chemistry A