互穿网络水凝胶电极

拉伸380%仍导电

互穿网络结构协同提升力学强度与电化学活性，适用于柔性超级电容器的可拉伸电极。

Li, Wenzheng · 73368383 · 陈伟 · 杨静 · 于昊 · 吕瑞涛 · 付民

Journal of Colloid and Interface Science 2024

具体参数

比电容

{'zh': '2646', 'en': '2646'} mF cm⁻²

能量密度

{'zh': '96.7', 'en': '96.7'} μWh cm⁻²

循环保持率

{'zh': '66.3', 'en': '66.3'} %

断裂伸长率

{'zh': '380', 'en': '380'} %

拉伸强度

{'zh': '1.5', 'en': '1.5'} MPa

技术优势

拉伸 380% 仍工作

互穿网络结构由 PVA 和 SA 组成，不仅增强力学性能，还提供大量电化学活性位点，使电极在 380% 伸长率下仍保持导电和电容性能。

强度达 1.5 MPa

互穿网络显著提升水凝胶力学性能，拉伸强度达到 1.5 MPa，克服了传统导电水凝胶易碎的问题。

电荷转移更快

水凝胶中各组分间的氢键相互作用促进电荷/离子转移，有利于提高倍率性能和电容响应。

应用场景

• 柔性超级电容器：用可拉伸水凝胶电极替代刚性电极，提升器件机械柔性。
• 柔性储能器件：为柔性储能器件提供高电容、可拉伸的电极核心材料。
• 导电水凝胶：互穿网络结构解决了传统导电水凝胶力学性能差的问题。
• 可穿戴电子：电极可承受 380% 拉伸，适配人体运动时的形变。