随着可穿戴电子器件的需求增长,传统超级电容器的水凝胶电解质易失水导致器件失效。
我院陈鲁倬教授团队提出一种以吸水性 CaCl₂为基础的可持续水凝胶电解质。CaCl₂的引入显著增强了水凝胶的保水性,同时提升了离子电导率和电压窗口。以该电解质制备的全天候超级电容器,电压窗口可达 1.8 V,能量密度为164.5 μWh cm⁻²,在 35% RH - 75% RH 的波动湿度环境下可稳定运行一周以上,且性能随湿度变化可逆。研究为可穿戴能源存储器件的发展提供了重要见解和启示。
该研究成果以“All-round supercapacitors: a rational design of sustainable hydrogel electrolyte utilizing calcium salts”为题发表于国际知名学术期刊《Chemical Engineering Journal》。福建师范大学为论文第一单位,硕士研究生叶旭辉为论文第一作者,我院罗志灵副教授、陈鲁倬教授和福建理工大学翁明岑副教授为论文共同通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金、福建省自然科学基金、福建省青年拔尖人才等项目的资助。