强度、韧性和导电性是应用于柔性电子产品的导电水凝胶的基本需求,然而同时实现优异的力学性能和导电性能依然是制备导电水凝胶的一个巨大挑战。在这项工作中,通过使用Zn2+/Li+双金属盐调控聚合物网络,制备了强韧且可循环的自供电多糖基导电水凝胶。结果表明,在浓度为1M的双金属盐溶液中平衡的水凝胶,其拉伸强度、断裂伸长率和离子导电率可以同时达到1.36 MPa、758%和1.64 S/m。基于其优异的电化学性能,导电水凝胶不仅可以作为柔性传感材料用来检测人体运动、生理信号以及促进信息传递,而且可以作为柔性电解质用于自供电的水凝胶电池。有趣的是,自供电水凝胶电池可以保持0.82 V的稳定输出电压,并表现出良好的可循环性。其可以通过简单的盐溶液平衡方法恢复原始电压输出,在野外生存等领域中具有巨大的应用潜力。这项工作为快速、绿色制备坚韧、可循环和自供电的多糖基水凝胶提供了一种新思路。
相关成果以题为“Constructing Robust and Recyclable Self-Powered Polysaccharides-Based Hydrogels via Adjusting Zn2+/Li+ Bimetallic Networks”发表于Green Chemistry。江南大学博士研究生周琦为该论文的第一作者,杨伟军副研究员和马丕明教授为论文的共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金和江苏省研究生科研与实践创新计划项目的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1039/d3gc05109a