木质素水凝胶超级电容器

柔性储能与传感

将木质素水凝胶半固态电解质与聚苯胺@碳布电极结合，同时实现高电容储能和压力/弯曲传感，为柔性可穿戴设备提供一体化方案。

费炎培 · Jiang, Zhen · Zhou, Dapeng · Meng, Fuliang · Wu, Yitong · Xiong, Yi · Yuxia, Ye · 刘通 · 费正东 · 况太荣 · 钟明强 · 李研彪 · 陈枫

Journal of Energy Storage 2023

参数信息

比电容

200.3 F·g⁻¹

压缩强度

0.196 MPa

保水能力

92.9 %

技术优势

循环 6000 次仍保持高电容

器件在 6000 次循环后仍保持 200.3 F·g⁻¹ 的比电容，证明其长期循环稳定性良好。

水凝胶受压而不失效

通过调节交联度，木质素水凝胶的压缩强度可达 0.196 MPa，能够承受机械压力而不破裂。

保水能力高达 92.9%

水凝胶的保水能力可达 92.9%，有助于维持电解质的离子传导和长期稳定性。

可同时做压力/弯曲传感

器件在压力和弯曲测试中表现出良好的灵敏度和稳定性，可作为柔性传感器使用。

应用场景

• 柔性储能器件：提供可弯曲的电源，替代刚性电池用于柔性设备。
• 可穿戴电子：集成到衣物中，为可穿戴电子设备供电。
• 电子皮肤：同时实现储能和压力/弯曲感知，充当电子皮肤。
• 智能纺织品：作为智能纺织品中的能量存储与传感组件。
• 健康监测：利用压力/弯曲传感能力监测人体活动或生理信号。