Non‐Drying Hydrogel Polyelectrolytes via Polymer‐Assisted Cation Solvation‐Confinement Toward H2O for Ultrahigh‐Voltage Aqueous Micro‐Supercapacitors

聚电解质 材料科学 超级电容器 水溶液 化学工程 电解质 聚合物 纳米技术 电化学 电极 化学 复合材料 有机化学 物理化学 工程类
作者
Xuting Jin,Li Song,Meng Li,Guobin Lai,Zhonggui Quan,Xiangyang Li,X. Q. Xiu,Bin Tang,Feng Liu,Liangti Qu,Zhen Zhou
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adma.202509050
摘要

Abstract Conventional hydrogel electrolytes often encounter challenges such as poor water retention and a limited electrochemical window due to inadequate control over water molecules, leading to a low operational voltage and an undesirable low energy density of pure aqueous micro‐supercapacitors (MSCs). Herein, a polymer‐assisted cation solvation‐confinement strategy is presented to enhance both water retention and the electrochemical window of poly(acrylamide‐hydroxypropyl acrylate) (PAM‐HPA) polyelectrolytes. Remarkably, PAM‐HPA polyelectrolytes, without any organic additives, exhibit no water evaporation after over 3.5 months of air exposure at room temperature. Owing to the strong confinement toward H 2 O in PAM‐HPA polyelectrolyte, activated carbon‐based aqueous symmetric MSCs achieve a record‐breaking voltage of 2.5 V and the highest areal energy density of 187.9 µWh cm −2 among all reported pure aqueous carbon‐based MSCs. Even coupling with low‐voltage MXene‐based microelectrodes, the microdevice still maintains a high voltage exceeding 2 V, a significant areal energy density, and an ultra‐long cycle life. Impressively, after exposing PAM‐HPA polyelectrolytes to an oven at 60 °C for 24 h, the constructed MSCs retain nearly 90% of their capacitance compared to non‐heat‐treated polyelectrolytes. This work introduces a novel approach for developing non‐drying polyelectrolytes with a wide electrochemical window, boosting the development of high‐performance and safe micro‐power sources.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科目三应助宓天问采纳,获得10
刚刚
路线图发布了新的文献求助10
1秒前
小二郎应助风清扬采纳,获得10
2秒前
博修发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
如意的山芙应助Yi采纳,获得10
4秒前
4秒前
yiyi完成签到,获得积分10
5秒前
小二郎应助淡然的水香采纳,获得30
5秒前
5秒前
陆离完成签到,获得积分10
6秒前
传奇3应助畅快的白枫采纳,获得10
6秒前
6秒前
catch完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
chen发布了新的文献求助10
9秒前
清脆寒香发布了新的文献求助10
9秒前
暴躁鸡叉骨完成签到,获得积分10
10秒前
冷酷的秋白完成签到,获得积分10
10秒前
万灵竹发布了新的文献求助10
10秒前
waczj发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
郭志晟完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
大个应助MXM采纳,获得10
14秒前
15秒前
烟花应助路线图采纳,获得10
15秒前
请风来守完成签到 ,获得积分10
17秒前
guang_sl发布了新的文献求助10
18秒前
hyc发布了新的文献求助10
18秒前
宓天问发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
Joker_Li完成签到,获得积分10
19秒前
桐桐应助Love发呆采纳,获得10
20秒前
背书强发布了新的文献求助10
21秒前
ggg应助万灵竹采纳,获得10
21秒前
酷炫的梨愁完成签到,获得积分10
22秒前
共享精神应助lin采纳,获得10
23秒前
青菜虫子发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
高分求助中
【重要!!请各位用户详细阅读此贴】科研通的精品贴汇总(请勿应助) 10000
Plutonium Handbook 1000
Three plays : drama 1000
International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Madrid Code) (Regnum Vegetabile) 1000
Semantics for Latin: An Introduction 999
Psychology Applied to Teaching 14th Edition 600
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4097455
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3635099
关于积分的说明 11522496
捐赠科研通 3345365
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1838640
邀请新用户注册赠送积分活动 906182
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 823492