MXene纤维素水凝胶

室温快凝 · 高导电 · 光热

一种通过氢键和锌离子配位协同交联的MXene-纤维素复合水凝胶，兼具高导电性和光热转换能力，制备条件温和。

王立新 · 黄曹兴 · 赵瑞阳 · 逄锦慧

International Journal of Biological Macromolecules 2026

具体参数

离子电导率

31.59 mS/cm

拉伸强度

1.538 MPa

断裂伸长率

736.85 %

电容保持率

83 %

库仑效率

90 %

光热表面温度

100 °C

技术优势

室温快速凝胶

利用Zn²⁺与APS的氧化还原引发体系，降低引发温度，促进APS分解产生自由基，引发AA聚合形成共价交联网络，无需加热即可快速成型。

高导电

水凝胶在室温下离子电导率达到31.59 mS/cm，可作为固态电解质用于超级电容器等器件，无需液体电解质。

高拉伸性

拉伸强度1.538 MPa，断裂伸长率736.85%，能够承受大变形，适用于可拉伸电子器件。

循环稳定

基于该水凝胶的超级电容器在10000次充放电循环后仍保持83%的电容和90%的库仑效率，长期使用性能可靠。

应用场景

• 柔性超级电容器：提供兼具高导电和柔韧性的水凝胶电解质，简化器件组装。
• 固态电解质：作为固态电解质，避免液态电解质的泄漏问题。
• 光热器件：光照下表面温度可达100 °C，可用于光热转换器件。
• 可拉伸电子：断裂伸长率736.85%，可承受大变形，适合可拉伸电路。
• 电化学传感器：高离子电导率有助于提高传感器灵敏度。