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由于在惡劣條件下應用的要求越來越高，儲能設備的安全性變得越來越重要。需要在不影響功能的情況下增強穩健性的有效方法。

近日，新加坡國立大學Jun Ding介紹了一種抗沖擊、即用型超級電容器，它由自修復水凝膠電解質注入晶格電極構成。

文章要點

1）三維打印的碳涂層碳氧化硅集電器提供機械保護，壓縮應力、楊氏模量和能量吸收分別高達 70.61 MPa、2.75 GPa 和 92.15 kJ/m³。

2）商業上可行的聚苯胺和自修復聚乙烯醇水凝膠被用作活性涂層和電解質。I 型包裹封裝結構的超級電容器電極在 3 mA/cm³ 時表現出 585.51 mF/cm³ 的靜態比電容，在 0.5 mW/cm³ 的功率密度下的能量密度為 97.63 μWh/cm³。它在極端條件下仍能保持運行完整性，包括能量為 0.3 J/cm³ 的撞擊后、0 至 18.83 MPa 的動態負載以及電解質損壞后的自我修復，展示了其在極端環境中應用的潛力。

參考文獻

Zhou, S., Zhao, Y., Zhang, K. et al. Impact-resistant supercapacitor by hydrogel-infused lattice. Nat Commun 15, 6481 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-50707-0

https://doi.org/10.1038/s41467-024-50707-0