可拉伸超級電容器因其低發熱量和無縫集成能力而成為可穿戴電子產品中必不可少的組件。熱塑性聚氨酯彈性體以其動態氫鍵結構而聞名,具有出色的可拉伸性,非常適合這些應用。
近日,重慶大學Jiaoyi Ning,北京大學深圳研究生院Chaohong Zhang,Hong Meng報道了在熱塑性聚氨酯的硬段中引入了基于氟的相互作用,從而產生了具有低彈性模量、高斷裂強度、出色抗疲勞性和自修復性能的聚氨酯。
文章要點
1)通過利用這些聚氨酯作為粘合劑和網狀織物作為支架,我們開發了高度可拉伸的導體。這些導體在雙軸拉伸下保持低電阻(約 26 歐姆),并在 1600 次拉伸循環后表現出穩定的雙向電導率。
2)制造的超級電容器電極結合了織物集電器、聚氨酯和 MXene,實現了 7200 mF cm?2 的超高面積比電容,并在 2300 次循環后保持 100% 的容量。這種材料設計策略在彈性材料、可拉伸導體和可穿戴電子產品的高性能能量存儲方面具有巨大潛力。
參考文獻
Meng Wang, et al, Novel Thermoplastic Polyurethanes Enable Biaxially Stretchable Conductor for Supercapacitors with High Areal Capacitance, Nano Lett., 2024
DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c04193
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c04193