Highly Stretchable, Resilient, Adhesive, and Self‐Healing Ionic Hydrogels for Thermoelectric Application

材料科学 自愈水凝胶 热电效应 离子键合 离子电导率 化学工程 超级电容器 复合材料 热电发电机 纳米技术 电化学 高分子化学 电极 离子 有机化学 电解质 化学 物理 物理化学 工程类 热力学
作者
Mi Fu,Zhenxuan Sun,Xiaobo Liu,Zhenkai Huang,Guifang Luan,Yutong Chen,Jianping Peng,Kan Yue
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (43) 被引量:109
标识
DOI:10.1002/adfm.202306086
摘要

Abstract Harvesting low‐grade waste heat from the natural environment with thermoelectric materials is considered as a promising solution for the sustainable energy supply for wearable electronic devices. For practical applications, it is desirable to endow the thermoelectric materials with excellent mechanical and self‐healing properties, which remains a great challenge. Herein, the design and characterization of a series of high‐performance ionic hydrogels for soft thermoelectric generator applications are reported. Composed of a physically cross‐linked network of polyacrylic acid (PAA) and polyethylene glycol (PEO) doped with sodium chloride, the resulting PAA‐PEO‐NaCl ionic hydrogels demonstrates impressive mechanical strength (breaking stress >1.3 MPa), stretchability (>1100%), and toughness (up to 7.34 MJ m −3 ). Moreover, the reversible hydrogen bonding interaction and chain entanglement render the ionic hydrogels with excellent mechanical resilience, adhesion properties, and self‐healing properties. At ambient conditions, the electrochemical and thermoelectric performance of the ionic hydrogels can be restored immediately from physical damage such as cutting, and the mechanical healing can be completely restored within 24 h. At the optimized composition, the Seebeck coefficient of the ionic hydrogels can reach 3.26 mV K −1 with a low thermal conductivity of 0.321 W m −1 K −1 . Considering the excellent mechanical properties and thermoelectric performance, it is believed that the ionic hydrogels are widely applicable in ionic thermoelectric capacitors to convert low‐grade heat into electricity for soft electronic devices.
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
YMH发布了新的文献求助10
1秒前
oxox发布了新的文献求助10
1秒前
小马甲应助开心的金鱼采纳,获得50
1秒前
1秒前
如意的导师完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
单薄剑愁完成签到,获得积分10
8秒前
oxox完成签到,获得积分20
8秒前
花深粥完成签到 ,获得积分10
9秒前
陆lulu完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
追寻的砖家完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
三七完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
molihuakai应助fly采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
14秒前
橙子海发布了新的文献求助10
15秒前
mengzhang.1985完成签到,获得积分10
15秒前
司空老五发布了新的文献求助10
15秒前
李健的小迷弟应助乐乐采纳,获得10
16秒前
云喆瑜瑾完成签到,获得积分10
16秒前
Evelyn完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
可爱的函函应助明朗采纳,获得10
17秒前
宓人英完成签到,获得积分10
19秒前
fj完成签到 ,获得积分10
19秒前
乐乐应助司空老五采纳,获得10
20秒前
mt完成签到,获得积分10
20秒前
Laurel发布了新的文献求助10
20秒前
牧青发布了新的文献求助10
22秒前
juston完成签到,获得积分10
22秒前
小米粥完成签到,获得积分10
23秒前
dabriaolga完成签到,获得积分10
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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
A Psychological Understanding of Criticism and Mental Health 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7752734
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9299707
关于积分的说明 20253694
捐赠科研通 7334912
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3310309
关于科研通互助平台的介绍 2461621
邀请新用户注册赠送积分活动 2323174