研究背景
軟電子領域的蓬勃發展推動了基于水凝膠電解質的高伸縮性和環境適應性儲能設備的發展。這些儲能設備需要具有高度可變形性和可拉伸性，并且能夠在很寬的溫度范圍內工作。顯而易見，具有高透明度和可調機械性能的水凝膠離子電解質是軟電子和器件的核心部件。然而，傳統水凝膠的機械性能和可變形能力較差，無法支持更具挑戰性的力學行為，如扭曲、拉伸、穿刺等。盡管近年來研究人員開發出堅韌的水凝膠，但由于缺乏足夠的電子導電性和堅固的界面特性以適應大變形，將堅韌的水凝膠集成到可拉伸電子設備和多功能設備中仍然具有挑戰性。
成果簡介
為了應對上述挑戰，鄭州輕工業大學劉春森教授和河南工業大學李晶晶博士等人通過將一系列非共價自組裝鳥苷G-四聯體超分子網絡引入共價交聯的聚丙烯酰胺聚合物網絡，開發了一種基于小分子的超分子聚合物雙網絡（SP-DN）水凝膠。所獲得的SP-DN水凝膠具有超強的拉伸性（>1600%）和良好的抗凍（-196 °C）和耐高溫（100 °C）性能，由此組裝的固態可拉伸鋅-空氣電池（ZABs）表現出優異的電化學性能。研究成果以“Small Molecule-based Supramolecular-Polymer Double-Network Hydrogel Electrolytes for Ultra-Stretchable and Waterproof Zn–air Batteries Working from –50 to 100 °C”為題，發表在能源環境頂級期刊Energy Environ. Sci.上。
要點解讀
要點一
文獻信息
Chaonan Gu et al. Small Molecule-based Supramolecular-Polymer Double-Network Hydrogel Electrolytes for Ultra-Stretchable and Waterproof Zn–air Batteries Working from –50 to 100 °C. Energy Environ. Sci. 2021. DOI: 10.1039/D1EE01134K. https://doi.org/10.1039/D1EE01134K
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