Hierarchically Structured Stretchable Conductive Hydrogels for High-Performance Wearable Strain Sensors and Supercapacitors

材料科学 超级电容器 导电体 电容 自愈水凝胶 纳米技术 可穿戴计算机 电极 可穿戴技术 复合材料 计算机科学 高分子化学 化学 物理化学 嵌入式系统
作者
Yusen Zhao,Bozhen Zhang,Bowen Yao,Yu Qiu,Zihang Peng,Yucheng Zhang,Yousif Alsaid,Imri Frenkel,Kareem Youssef,Qibing Pei,Ximin He
出处
期刊:Matter [Elsevier]
卷期号:3 (4): 1196-1210 被引量:157
标识
DOI:10.1016/j.matt.2020.08.024
摘要

Summary

Stretchable conductive materials, a critical building block of soft electronics, typically require multiple components that synergistically contribute good mechanical, electrical, and interfacial properties. The overall performance is often hindered by phase instability and poor miscibility of functional fillers within polymer matrices, compromising the conductive percolative network. We addressed this challenge with an ice-templated, low-temperature polymerization (ITLP) strategy and created stretchable conducting hydrogels. Owning a hierarchical dendritic microstructure with mitigated nanoaggregation, the material exhibited 29-fold enhancement in toughness and 83-fold increase in conductivity. Strain sensors using such gels demonstrated a broad detection range, high sensitivity, and health-monitoring capability. ITLP gel electrodes exhibited 888 F/g specific capacitance and 2,097 mF/cm2 areal capacitance (368 F/g) when used in solid-state supercapacitors. Flexible and stretchable wearable supercapacitors have been successfully made and can power LEDs. The ITLP strategy is anticipated to create diverse high-performance soft-electronic materials for broad applications in energy, healthcare, and robotics.

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
CCC发布了新的文献求助30
刚刚
yanyan完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
jeronimo发布了新的文献求助10
2秒前
傻傻的霆完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
上官若男应助师大六神采纳,获得10
3秒前
77完成签到,获得积分10
3秒前
CodeCraft应助魔幻的泽洋采纳,获得10
4秒前
xx发布了新的文献求助10
5秒前
谦让安白完成签到,获得积分10
6秒前
老实冰薇完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
8秒前
Kerwin发布了新的文献求助50
9秒前
10秒前
10秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
RC_Wang应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
RC_Wang应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
RC_Wang应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Tanya47应助Felix0917采纳,获得10
11秒前
13秒前
魔幻的泽洋完成签到,获得积分20
14秒前
11完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
17秒前
搜集达人应助西西采纳,获得10
18秒前
18秒前
typpppp完成签到,获得积分10
19秒前
闪闪皮卡丘完成签到,获得积分10
19秒前
mj完成签到,获得积分10
19秒前
四叶草发布了新的文献求助10
20秒前
wq发布了新的文献求助10
21秒前
星驰完成签到 ,获得积分10
22秒前
yufanhui完成签到,获得积分0
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Research for Social Workers 1000
Psychology and Work Today 800
Mastering New Drug Applications: A Step-by-Step Guide (Mastering the FDA Approval Process Book 1) 800
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 600
Signals, Systems, and Signal Processing 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5896073
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6708410
关于积分的说明 15732974
捐赠科研通 5018614
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2702586
邀请新用户注册赠送积分活动 1649321
关于科研通互助平台的介绍 1598539