Piezoionic Elastomers by Phase and Interface Engineering for High‐Performance Energy‐Harvesting Ionotronics

材料科学 弹性体 离子键合 相(物质) 纳米技术 能量收集 机械能 化学物理 人工肌肉 自愈水凝胶 复合材料 离子 执行机构 计算机科学 功率(物理) 高分子化学 热力学 化学 有机化学 物理 量子力学 人工智能
作者
Weiyan Zhu,Baohu Wu,Zhouyue Lei,Peiyi Wu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (18): e2313127-e2313127 被引量:69
标识
DOI:10.1002/adma.202313127
摘要

Abstract Piezoionic materials play a pivotal role in energy‐harvesting ionotronics. However, a persistent challenge lies in balancing the structural requirements for voltage generation, current conduction, and mechanical adaptability. The conventional approach of employing crystalline heterostructures for stress concentration and localized charge separation, while effective for voltage generation, often compromises the stretchability and long‐range charge transport found in homogeneous quasisolid states. Herein, phase and interface engineering strategy is introduced to address this dilemma and a piezoionic elastomer is presented that seamlessly integrates ionic liquids and ionic plastic crystals, forming a finely tuned microphase‐separated structure with an intermediate phase. This approach promotes charge separation via stress concentration among hard phases while leveraging the high ionic charge mobility in soft and intermediate phases. Impressively, the elastomer achieves an extraordinary piezoionic coefficient of about 6.0 mV kPa −1 , a more than threefold improvement over current hydrogels and ionogels. The resulting power density of 1.3 µW cm −3 sets a new benchmark, exceeding that of state‐of‐the‐art piezoionic gels. Notably, this elastomer combines outstanding stretchability, remarkable toughness, and rapid self‐healing capability, underscoring its potential for real‐world applications. This work may represent a stride toward mechanically robust energy harvesting systems and provide insights into ionotronic systems for human–machine interaction.
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
优秀的白卉完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
3秒前
小白完成签到,获得积分20
4秒前
cdj完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
慕青应助LJH采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
梦辞发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
9秒前
9秒前
MauriceH发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
wencc发布了新的文献求助10
10秒前
坚定砖家完成签到 ,获得积分10
11秒前
懒羊羊完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
linhuo完成签到,获得积分10
14秒前
adamwang完成签到,获得积分20
15秒前
15秒前
Xayir发布了新的文献求助10
15秒前
夜黎完成签到 ,获得积分10
16秒前
小白发布了新的文献求助10
16秒前
朴素秋玲完成签到,获得积分10
16秒前
紧张的幼蓉完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
香蕉觅云应助Misaki采纳,获得10
18秒前
19秒前
杨主意发布了新的文献求助10
19秒前
NexusExplorer应助空中马铃薯采纳,获得10
20秒前
浮光发布了新的文献求助30
23秒前
23秒前
我是老大应助一颗白桃桃采纳,获得10
23秒前
AsahiKokura214完成签到,获得积分10
24秒前
adaddaaa完成签到,获得积分20
24秒前
25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
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Positive Art Therapy Theory and Practice 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Key mechanistic insights into the intramolecular C-H bond amination and double bond aziridination in sulfamate esters catalyzed by dirhodium tetracarboxylate complexes 500
The Neuroscience of Language 400
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 7671713
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9238873
关于积分的说明 19897874
捐赠科研通 7241216
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3285105
关于科研通互助平台的介绍 2443380
邀请新用户注册赠送积分活动 2287296