A Tissue‐Like Soft All‐Hydrogel Battery

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作者
Tingting Ye,Jiacheng Wang,Yiding Jiao,Luhe Li,Er He,Lie Wang,Yiran Li,Yanjing Yun,Dan Li,Lu Jiang,Hao Chen,Qianming Li,Fangyan Li,Rui Gao,Huisheng Peng,Ye Zhang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (4) 被引量:121
标识
DOI:10.1002/adma.202105120
摘要

To develop wearable and implantable bioelectronics accommodating the dynamic and uneven biological tissues and reducing undesired immune responses, it is critical to adopt batteries with matched mechanical properties with tissues as power sources. However, the batteries available cannot reach the softness of tissues due to the high Young's moduli of components (e.g., metals, carbon materials, conductive polymers, or composite materials). The fabrication of tissue-like soft batteries thus remains a challenge. Here, the first ultrasoft batteries totally based on hydrogels are reported. The ultrasoft batteries exhibit Young's moduli of 80 kPa, perfectly matching skin and organs (e.g., heart). The high specific capacities of 82 mAh g-1 in all-hydrogel lithium-ion batteries and 370 mAh g-1 in all-hydrogel zinc-ion batteries at a current density of 0.5 A g-1 are achieved. Both high stability and biocompatibility of the all-hydrogel batteries have been demonstrated upon the applications of wearable and implantable. This work illuminates a pathway for designing power sources for wearable and implantable electronics with matched mechanical properties.
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