高强高导纤维素离子凝胶

拉伸3.5 MPa不断裂

通过氢键网络强化和静电作用削弱，单一网络下同时实现高机械强度和高离子电导率，突破传统离子凝胶的权衡瓶颈。

Haibo, Jiang · Ruyu, Bai · Yuqiao, Zhao · Shanlin, Shi · Jiang, Geyuan · 赵大伟

Advanced Functional Materials 2025

具体参数

拉伸强度

{'zh': '3.5', 'en': '3.5'} MPa

离子电导率

{'zh': '14.3', 'en': '14.3'} mS cm⁻¹

电压窗口

{'zh': '3.0', 'en': '3.0'} V

电容保持率

{'zh': '97', 'en': '97'} %

热稳定温度

{'zh': '120', 'en': '120'} °C

能量密度

{'zh': '60', 'en': '60'} Wh kg⁻¹

技术优势

强度与导电兼得

在单一纤维素网络中同时强化氢键和削弱静电相互作用，突破传统此消彼长的限制。

电压窗口拓宽至3.0 V

高电压稳定性使其适用于高能量密度全固态储能器件。

循环寿命超长

作为全固态电解质组装的储能器件在10000次充放电后电容保持率超过97%，满足长期使用需求。

耐120°C高温

离子凝胶可承受超过120°C的温度而不失效，保障器件在热环境下安全运行。

应用场景

• 柔性储能器件：作为兼具高强高导的电解质膜，直接集成到柔性超级电容器和电池中。
• 全固态电解质：替代液态电解质，消除泄漏和挥发风险，实现全固态器件的安全化。
• 柔性电子器件：用作柔性电子器件的基材或电解质层，承受反复弯折仍保持电性能。
• 电子皮肤供能：为电子皮肤提供可拉伸、高能量密度的全固态电源，支撑长期穿戴。