中科院化学所黄伟研究员团队 AFM:通过微相分离结构制备兼具机械性能和高电导率的离子凝胶
2022-12-29 来源:高分子科技
离子导电材料,包括水凝胶、离子凝胶等,在柔性可穿戴电子产品等领域获得广泛关注。由于其连续的导电相、出色的可拉伸性和透明度,软离子导体在传感器、柔性电极、电致发光装置、超级电容器和可拉伸摩擦纳米发电机(TENG)等领域都有应用。离子凝胶是聚合物网络分散在离子液体中形成的复合材料,继承了离子液体的许多独特特性,不挥发,不易燃,具有高热稳定和化学稳定性。这些特性使得离子凝胶可以在极端环境中长期稳定应用,而水凝胶存在脱水和工作温度范围狭窄的问题,因此离子凝胶被认为是水凝胶导体的理想替代品。然而,为了满足导电性的要求,需要在离子凝胶聚合物网络中加入大量的离子液体,这会导致材料的机械性能急剧下降,同时可能造成液体泄漏。如何制备同时具有高电导率和机械性能的离子凝胶是一个巨大的挑战。
图1. 分相离子凝胶的结构示意图及结构表征
图2. 离子凝胶的力学和电学性能以及电阻型传感器的传感性能
图3. 基于离子凝胶的TENG示意图及输出性能
图4. DLP 3D打印基于离子凝胶的微电路和传感阵列
该工作以“Mechanically Robust and Highly Conductive Ionogels for Soft Ionotronics”为题发表在《Advanced Functional Materials》上。文章第一作者是中科院化学研究所博士生张曼雯,通讯作者是中科院化学研究所黄伟研究员和于然副研究员、北京纳米能源与系统研究所陈翔宇研究员。
原文链接:https://dx.doi.org/10.1002/adfm.202208083
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(责任编辑:xu)
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