面向柔性超级电容器的功能水凝胶材料的研究进展

功能水凝胶作为一种三维高分子网络结构的软湿材料,具有可灵活调控的功能特性,为设计和构建高性能柔性超级电容器提供了理想的材料。本文综述了近年来面向柔性超级电容器领域的功能水凝胶材料的研究进展,重点分类介绍了面向电化学双层电容器和赝电容器的功能水凝胶材料的设计构建和性能强化。探讨了通过水凝胶电解质及电极材料的组成结构设计和性能调控来提升超级电容器的电化学性能和力学性能的策略。同时,探讨了水凝胶电解质及电极材料的组成结构设计和性能调控在实现其自愈合、高耐寒等多样化功能特性方面的重要作用。最后,对功能水凝胶材料柔性超级电容器在高储能、高柔性、高保水、自愈合、高耐寒、绿色可降解等方面的未来发展进行了展望。

基于醇/水体系的水凝胶热电材料制备及其热电性能强化的研究

将含有[Fe(CN)_(6)]^(4-)/[Fe(CN)_(6)]^(3-)的醇/水溶液与聚丙烯酰胺水凝胶材料相结合,构建了具有优良热电性能的水凝胶热电材料。该水凝胶热电材料中醇的引入可调控其高分子网络内氧化还原离子对的溶剂化壳层和溶解特性,从而实现热电性能强化。系统研究了甘油、丙二醇、乙醇对水凝胶热电材料的抗压性能和热电性能的影响。结果表明,相比于甘油和丙二醇,当引入乙醇时该水凝胶热电材料展现出最高的抗压强度(0.18 MPa),且在压缩至80%之后可完全回复;同时,引入乙醇的水凝胶热电材料在10℃温差时的塞贝克系数可达2.19 mV/K,其标准化功率密度为0.36 mW/(m^(2)·K^(2)),展现出优良的热电转化性能。