双模态水凝胶

宽温域高灵敏

通过双策略同时提升力学强度和热电性能,实现宽温域下高灵敏度的温度传感与能量转换。

Xiaoyu, Yang · 王鹏 · Xuze, Tang · Zinan, Wang · Jihao, Ye · Duan, Wei · Yue, Ying · Ci, Tiejun · 刘云鹏 · Yang, Ju

Nano Energy 2025

参数信息

机械强度
38.9 kPa
延伸率
2500 %
塞贝克系数
5.632 mV K⁻¹
功率密度
0.624 mW m⁻²·K⁻²

技术优势

塞贝克系数提升七倍

通过引入MEMSA氢氧化物和盐酸胍,优化[Fe(CN)6]3–的溶剂化结构,使塞贝克系数从0.72提升至5.632 mV K⁻¹,输出电压更高。

力学强度提升八倍

利用霍夫迈斯特效应和非共价相互作用,在保持高延伸率的同时将NIPAM水凝胶电解质的机械强度从4.86 kPa提升到38.9 kPa,更耐用且易于加工。

接近2500%的超高延伸率

添加MEMSA和DMF后的水凝胶可拉伸至近2500%,能够在弯曲、拉伸等形变下正常工作,适合柔性可穿戴设备。

宽工作温度范围

基于NIPAM和MEMSA的材料特性支持宽温度范围运行,可在不同环境温度下保持热电性能稳定。

应用场景