環境適應性電池和效應器的緊湊設計構成了能夠進行時間分辨、長期信號監測的可穿戴電子產品的基礎。
在這里，西北工業大學Yue Ma提出了一種一體策略，利用水凝膠作為柔性水性鋅離子電池和可穿戴應變傳感器的離子導電介質。
文章要點
1）聚乙烯醇水凝膠網絡在乙二醇/水混合溶劑中結合了納米SiO2和纖維素納米纖維（簡稱PSC），平衡了機械性能（拉伸強度為6 MPa）和-20℃下的離子擴散率（比 2 M ZnCl2 電解質高 2 個數量級）。
2）同時，溶劑化Zn2+嵌入期間的陰極晶格呼吸和陽極界面處的枝晶Zn突出得到緩解。除了 Zn∥PSC∥V2O5 原型在較寬的溫度范圍（-20 至 80 °C）內具有強大的循環性能外，該微型設備還將鋅離子電池與應變傳感器無縫集成，從而能夠精確監測身體運動動態過程中的肌肉反應。
3）通過采用傳輸模式操作 XRD，自供電傳感器準確記錄了層狀陰極的實時相演化和鋅沉積引起的同步應變變化，為小型化電子設備的健康監測提供了可行的解決方案。
參考文獻
Zhiqiao Wang, et al, A Hydrogel Electrolyte toward a Flexible ZincIon Battery and Multifunctional Health Monitoring Electronics, ACS Nano, 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c00085
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c00085
