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具有自愈能力的灵活的全水凝胶超级电容器( Flexible, All-Hydrogel Supercapacitor with Self-Healing Ability )
Y Zou C Chen Y Sun S Gan J Rong
超级电容器具有高电容、高柔性和自愈等多种功能,在便携式和可穿戴电子产品中受到越来越多的关注。本文将聚苯胺(PANI)-聚乙烯醇(PVA)水凝胶电极与PVA水凝胶电解质复合,制备了具有多种功能的全水凝胶超级电容器。聚苯胺与聚乙烯醇之间特殊的高效组装使得水凝胶电极的电导率达到136 S m,比电容达到351 F g,并且具有很强的鲁棒性和自修复能力。该全水凝胶超级电容器的抗拉强度为2.21MPa,断裂伸长率为633%,电容为78.5F g,能量密度为7.8Wh kg。由于超级电容器具有很强的韧性和柔韧性,即使受到各种变形(如拉伸、压缩、弯曲甚至钉扎)也能保持稳定的能量输出。此外,在70°C下,切断后的超级电容器可在4 h内自愈,自愈后的超级电容器可恢复良好的电化学性能,自愈率为49.8%。这些突出的特性使这种超级电容器成为一种有前途的可穿戴应用的智能存储设备。
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