Development of Ternary Hydrogel Electrolytes for Superior Gel Thermocells: Exceptional Anti‐Drying, Anti‐Freezing, and Mechanical Robustness

材料科学 三元运算 电解质 自愈水凝胶 化学工程 复合材料 高分子化学 物理化学 电极 化学 计算机科学 工程类 程序设计语言
作者
Jixiang Gui,Yan Cheng,Kai Ren,Zidi Liu,Zibo Zhu,Zhiyong Xue,YinBo Zhu,Ronghao Wang,Gang Pei,Jiehe Sui,Lifeng Chen
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:37 (14): e2420214-e2420214 被引量:43
标识
DOI:10.1002/adma.202420214
摘要

Abstract Gel thermocells (GTCs) provide a safe, facile, and scalable solution for harvesting waste heat to power ubiquitous electronics. However, achieving a harmonious integration of high power density, wide‐temperature‐range stability, and mechanical robustness in GTCs remains a significant challenge. In this work, a novel ternary gel thermocell (TGTC) is proposed and fabricated by integrating ferro/ferricyanide (Fe(CN) 6 3−/4− ) redox couples, thermosensitive crystallizing agents guanidinium chloride (GdmCl), and supporting electrolytes lithium chloride (LiCl) into natural nanocellulose hydrogels to enhance overall performance. GdmCl selectively induces Fe(CN) 6 4− crystallization, increasing the concentration difference of redox pairs, resulting in improving thermopower and significantly increased fiber friction, while LiCl rapidly balances charges through electromigration promoting efficient ion transport and reconstructing hydrogen bond networks, contributing to an excellent output power density and the capture of water molecules, which are further elucidated by simulations, achieving synchronous enhancement of anti‐drying, anti‐freezing and mechanical properties. Consequently, the TGTC achieves a remarkable thermopower of 3.42 mV K −1 , a maximum power density of 2.8 mW m −2 K −2 , multiple continuous stable cycles at −20 °C, and an impressive strength of 3.06 MPa. Notably, this study elucidates the design principles and underlying mechanisms of ternary gel electrolytes, offering a practical strategy for advancing GTC technology.
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
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
周程朋发布了新的文献求助10
刚刚
ale应助xiatian采纳,获得10
1秒前
CodeCraft应助gx1988采纳,获得10
1秒前
科研通AI6.3应助魏伯安采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
zy0411发布了新的文献求助10
3秒前
天晴应助你说呢采纳,获得10
3秒前
齐次的雨发布了新的文献求助10
3秒前
chiweiyoung完成签到,获得积分10
3秒前
安详的惜梦完成签到 ,获得积分10
4秒前
昂他巴卡完成签到,获得积分10
4秒前
李小子完成签到 ,获得积分10
4秒前
Jasper应助怡然故事采纳,获得10
4秒前
蓝天发布了新的文献求助10
4秒前
Jasper应助淡淡煎饼采纳,获得10
5秒前
田兆鹏发布了新的文献求助30
5秒前
yanfang完成签到,获得积分10
6秒前
小烟囱完成签到,获得积分10
6秒前
horsam发布了新的文献求助10
6秒前
现安完成签到 ,获得积分10
6秒前
与可发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
MYhang发布了新的文献求助10
7秒前
燕不言完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.2应助senli2018采纳,获得10
8秒前
jiling完成签到,获得积分10
8秒前
心灵美香岚完成签到,获得积分20
8秒前
充电宝应助微雨初晴采纳,获得10
8秒前
lemontea发布了新的文献求助20
9秒前
9秒前
XF关闭了XF文献求助
9秒前
余何完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
乐观蛋挞发布了新的文献求助10
10秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
所所应助科研通管家采纳,获得20
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Geist der Kunst und Kultur 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7394150
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9000305
关于积分的说明 19155245
捐赠科研通 7030074
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3229585
关于科研通互助平台的介绍 2392072
邀请新用户注册赠送积分活动 2211049