双交联纤维素水凝胶

全生物基高强韧

一种全生物基、具有独特纳米孔结构的水凝胶，用作柔性电解质兼具高离子电导率。

Heyi, Pan · Mingde, Tong · Xiaomin, Wang · Binxuan, Huang · Yu, Xiaoyuang Yuan · 张超群 · Wang, Yang

ACS Sustainable Chemistry & Engineering 2024

具体参数

最大拉伸应变

{'zh': '290', 'en': '290'} %

拉伸韧性

{'zh': '9.8', 'en': '9.8'} MJ m^-3

最大压缩应变

{'zh': '58', 'en': '58'} %

离子电导率

{'zh': '35.4', 'en': '35.4'} mS cm^-1

技术优势

全生物基来源

使用环氧植物油作为长链化学交联剂，所有组分均为生物基，避免使用石油基原料，符合绿色化学要求。

力学性能卓越

得益于连续化学与物理交联，水凝胶可承受高达290%的拉伸应变和9.8 MJ m⁻³的韧性，远超同类生物基水凝胶。

高离子电导率

其内部独特的纳米孔结构有利于离子传输，室温下离子电导率高达35.4 mS cm⁻¹，可作为高性能柔性电解质。

应用场景

• 柔性储能器件：可直接用作柔性电解质，兼顾力学柔韧与离子传导。
• 锌离子混合电容器：作为凝胶电解质，支持锌离子混合电容器的稳定运行。
• 可穿戴电子：已演示为可穿戴电子设备供电，证明其实际可行性。
• 电子皮肤：高拉伸性和生物相容性使其适合电子皮肤等柔性传感器基底。