A zinc-ion battery-type self-powered strain sensing system by using a high-performance ionic hydrogel

材料科学 电池(电) 电解质 自愈水凝胶 羧甲基纤维素 自愈 离子电导率 离子键合 可穿戴计算机 纳米技术 化学工程 离子 计算机科学 化学 高分子化学 电极 功率(物理) 工程类 冶金 医学 物理 有机化学 替代医学 物理化学 病理 嵌入式系统 量子力学
作者
Yueqin Li,Runtian Miao,Yong Yang,Han Lin,Qiangshan Han
出处
期刊:Soft Matter [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:19 (41): 8022-8032 被引量:13
标识
DOI:10.1039/d3sm00993a
摘要

Flexible strain sensors based on conductive hydrogels have profound implications for wearable electronics and health-monitoring systems. However, such sensors still need to integrate with energy providing devices to drive their functions. Herein, we develop a soaking-free polyacrylamide/carboxymethyl cellulose/tannic acid (PAAM/CMC/TA) hydrogel containing 2 M ZnSO4 + 0.1 M MnSO4 electrolyte for a novel zinc-ion battery-type self-powered strain sensing system. The synthesized hydrogel possesses desirable stretchability (tensile strain/stress of 622%/132 kPa), self-healing and self-adhesive properties, as well as good ionic conductivity (0.76 ± 0.04 S m-1). A mechanically durable Zn-MnO2 battery is developed using the PAAM/CMC/TA hydrogel and it can deliver a high specific capacity (223.0 mA h g-1) and maintain stable energy outputs under severe mechanical deformations. The electrochemical behavior of the battery can recover even after several self-healing cycles. Due to the excellent strain and pressure sensing properties of the PAAM/CMC/TA hydrogel, the battery combined with a fixed resistor served as a self-powered wearable sensing device, which could translate different human movements into distinguishable electrical signals without an external power supply. Our work provides guidance for the development of next-generation self-powered sensors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
卿xx完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
英姑应助孝顺的青筠采纳,获得10
3秒前
可靠夜绿完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
爆米花应助叶叶叶叶采纳,获得10
5秒前
ffff发布了新的文献求助10
6秒前
Mr.Quinn发布了新的文献求助10
6秒前
HZHZHZ发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
大个应助Simone采纳,获得10
7秒前
端庄蜜粉发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
tsy发布了新的文献求助10
8秒前
WSGQT发布了新的文献求助10
8秒前
zeno123456完成签到,获得积分10
9秒前
李李完成签到,获得积分20
9秒前
Akim应助芝士芝士采纳,获得10
9秒前
华仔应助1Yer6采纳,获得10
10秒前
hanliulaixi发布了新的文献求助10
11秒前
阿简完成签到 ,获得积分10
11秒前
1+1发布了新的文献求助10
11秒前
晶莹黎发布了新的文献求助10
12秒前
科目三应助端庄蜜粉采纳,获得10
13秒前
fancy发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
852应助aabbccwy采纳,获得10
15秒前
16秒前
16秒前
背后的静白完成签到,获得积分10
17秒前
欢乐的水牛完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
LingC完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Востребованный временем 2500
Hopemont Capacity Assessment Interview manual and scoring guide 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 700
Refractive Index Metrology of Optical Polymers 400
Progress in the development of NiO/MgO solid solution catalysts: A review 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3441880
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3038369
关于积分的说明 8971962
捐赠科研通 2726765
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1495670
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 691258
邀请新用户注册赠送积分活动 688333