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為開(kāi)發(fā)可穿戴和植入式生物電子設(shè)備，以適應(yīng)動(dòng)態(tài)和不均勻的生物組織，并減少不期望的免疫反應(yīng)，采用機(jī)械性能與組織匹配的電池作為電源至關(guān)重要。然而，由于成分（例如金屬、碳材料、導(dǎo)電聚合物或復(fù)合材料）的高楊氏模量，現(xiàn)有電池?zé)o法達(dá)到組織的柔軟度。因此，組織狀軟電池的制備仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。

南京大學(xué)張曄等報(bào)道了首個(gè)完全基于水凝膠的組織狀超軟電池。

圖1 全水凝膠電池的結(jié)構(gòu)和工作機(jī)理

利用界面干交聯(lián)策略，獲得了具有優(yōu)異導(dǎo)電性和高界面電荷轉(zhuǎn)移效率的集成電池結(jié)構(gòu)。該策略代表了實(shí)現(xiàn)具有高電化學(xué)性能的超軟電池的通用且有效的方法。在0.5 A·g^-1的電流密度下，全水凝膠鋰離子電池的比容量為82 mAh·g^-1，全水凝膠鋅離子電池的比容量為370 mAh·g^-1。

圖2 全水凝膠電池的制備與結(jié)構(gòu)表征

同時(shí)，超軟電池表現(xiàn)出80 kPa的楊氏模量，與生物組織的機(jī)械性能完美匹配。此外，作者在可穿戴和植入式應(yīng)用中證明了該全水凝膠電池的高穩(wěn)定性和生物相容性。

這項(xiàng)工作為設(shè)計(jì)具有匹配機(jī)械性能的可穿戴和可植入電子設(shè)備的電源開(kāi)辟了道路。

圖3 全水凝膠電池的電化學(xué)性能

A Tissue-like Soft All-hydrogel Battery. Adv. Mater. 2021. DOI：10.1002/adma.202105120.

原創(chuàng)文章，作者：科研小搬磚，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/13/2a71a4d6b9/

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南大張曄AM：首個(gè)完全基于水凝膠的組織狀超軟電池！

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