柔性電子材料兼具導(dǎo)體導(dǎo)電性和材料柔韌性，在承受拉伸、彎曲、扭轉(zhuǎn)等機(jī)械形變時，材料的電子傳輸性質(zhì)得以保留，在可穿戴器件與柔性儲能設(shè)備等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。開發(fā)具有取向結(jié)構(gòu)的離子傳輸通道是增強(qiáng)聚合物電解質(zhì)導(dǎo)電性的有效方法，由雙親小分子自組裝形成的液晶體系則被認(rèn)為是高效離子傳輸?shù)牧己貌牧稀?/p>
近日，煙臺大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院科研人員發(fā)表研究成果：一種有序離子液晶電解質(zhì)并用于全柔性超級電容器的構(gòu)筑。將兩親性離子液體和低共熔溶劑的獨特性質(zhì)與液晶中高度有序的微觀結(jié)構(gòu)相結(jié)合，即以無序的離子液體作為組裝基元，在低共熔溶劑介質(zhì)中通過自組裝形成有序的液晶結(jié)構(gòu)，選擇具有高度取向結(jié)構(gòu)的層狀液晶作為基體，通過光引發(fā)聚合交聯(lián)，將液晶的取向結(jié)構(gòu)鎖定，進(jìn)而成功制得具有取向結(jié)構(gòu)的凝膠電解質(zhì)，其中相分離產(chǎn)生的親水層或離子層形成界限清晰的離子通道，實現(xiàn)了離子的快速傳輸。無需使用額外的可伸縮襯底或隔膜，與凝膠電極組裝形成全凝膠柔性器件，極大減弱了電極與電解質(zhì)的界面電阻。這種新穎的結(jié)構(gòu)組成、簡單的構(gòu)筑方法、穩(wěn)定的機(jī)械性能以及優(yōu)良的電化學(xué)性能使柔性超級電容器具有真正可穿戴應(yīng)用的前景。
研究成果以“Liquid crystal electrolyte with lamellar ionic channels for all-in-one gel flexible supercapacitor”為題，發(fā)表在國際權(quán)威期刊《Small》（IF = 13.3）DOI: 10.1002/smll.202305463，青年教師武文娜為第一作者兼通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金和山東省青年泰山計劃的資助。
來稿時間：11月15日 審核：劉希斌 責(zé)任編輯：徐揚
