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
刚刚
1秒前
1秒前
hurb发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
哎呀发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
sj发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
sj发布了新的文献求助10
2秒前
sj发布了新的文献求助10
2秒前
所所应助郭郭郭采纳,获得10
2秒前
sj发布了新的文献求助10
3秒前
sj发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
sj发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
sj发布了新的文献求助10
4秒前
情怀应助pcs采纳,获得10
4秒前
sj发布了新的文献求助10
4秒前
sj发布了新的文献求助10
4秒前
sj发布了新的文献求助10
4秒前
郑可馨发布了新的文献求助10
4秒前
乐乐应助月落十三采纳,获得10
4秒前
sj发布了新的文献求助10
4秒前
sj发布了新的文献求助10
4秒前
珈蓝完成签到,获得积分10
4秒前
sj发布了新的文献求助10
5秒前
sj发布了新的文献求助10
5秒前
sj发布了新的文献求助10
5秒前
爱学习的好孩子完成签到,获得积分10
5秒前
sj发布了新的文献求助10
5秒前
sj发布了新的文献求助10
5秒前
sj发布了新的文献求助10
6秒前
sj发布了新的文献求助10
6秒前
顾矜应助laotianshu采纳,获得10
6秒前
sj发布了新的文献求助10
6秒前
sj发布了新的文献求助10
6秒前
sj发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
高分求助中
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Organic Reactions, Volume 118 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
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 7138795
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8787249
关于积分的说明 18576071
捐赠科研通 6726753
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3154931
关于科研通互助平台的介绍 2281948
邀请新用户注册赠送积分活动 2129373