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  隨著可穿戴電子設(shè)備的快速發(fā)展，柔性?xún)?chǔ)能器件受到越來(lái)越多關(guān)注，其中柔性超級(jí)電容器因其優(yōu)異的機(jī)械靈活性、高功率密度、快速充放電和長(zhǎng)循環(huán)壽命等優(yōu)勢(shì)而成為下一代柔性?xún)?chǔ)能技術(shù)的發(fā)展熱點(diǎn)。

  基于前期研究基礎(chǔ)，中國(guó)林科院林化所南靜婭等人報(bào)道了一種具有強(qiáng)界面粘接和抗凍特性的新型全凝膠超級(jí)電容器，其中強(qiáng)界面粘接特性是通過(guò)原位聚合水凝膠電解質(zhì)在凝膠電極中形成拓?fù)浼m纏的強(qiáng)界面作用，抗凍特性是通過(guò)在水凝膠中引入適量氯化鋅鹽賦予水凝膠電解質(zhì)和全凝膠超級(jí)電容器的耐低溫性能，從而使全凝膠超級(jí)電容器在低溫下仍保持優(yōu)異的機(jī)械柔韌性、抗疲勞特性和電化學(xué)性能，為實(shí)現(xiàn)低溫柔性?xún)?chǔ)能系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供一種可行的方法和技術(shù)支持。相關(guān)研究成果以“In Situ Polymerization of Hydrogel Electrolyte on Electrodes Enabling the Flexible All-Hydrogel Supercapacitors with Low-Temperature Adaptability”為題發(fā)表在了Small上，中國(guó)林科院林化所研究生張一靜為論文第一作者，孫月為共同第一作者，通訊作者為中國(guó)林科院林化所南靜婭副研究員、劉玉鵬研究員和王春鵬研究員。 

一、全凝膠超級(jí)電容器的界面增強(qiáng)策略

二、水凝膠電解質(zhì)和全凝膠超級(jí)電容器的抗凍性能

  從不同氯化鋅含量水凝膠的離子電導(dǎo)率和活化能中可以看出，7.5 mol kg^-1氯化鋅的引入能夠使水凝膠電解質(zhì)在低溫下保持不凍結(jié)并且離子電導(dǎo)率隨溫度的衰減最�。▓D3a-c）。除此以外，不同濃度氯化鋅的MD模擬結(jié)果表明，其溶劑化結(jié)構(gòu)可以減少水分子之間的氫鍵個(gè)數(shù)，達(dá)到抗凍的效果（圖3d-i）。

三、全凝膠超級(jí)電容器的低溫電化學(xué)性能

四、全凝膠超級(jí)電容器的變形穩(wěn)定性

  小結(jié)：本研究工作開(kāi)發(fā)了一種具有低溫適用性的全凝膠柔性超級(jí)電容器，實(shí)現(xiàn)了器件在低溫下的動(dòng)態(tài)變形和穩(wěn)定的電容輸出，為低溫柔性?xún)?chǔ)能系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了一種可行的方法和技術(shù)支持。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202309900