设计高效的能源系统对于柔性和可穿戴电子产品的发展至关重要。在直接将热转化为电能方面，热电化学电池（TECs）特别适合于低级集热，以实现灵活和可穿戴的应用。这其中，传统液基TEC的电解质泄漏和复杂的封装问题仍有待进一步解决。

近日，澳门大学孙国星教授，深圳大学陈光明教授，刘卓鑫助理教授，南昆士兰大学陈志刚教授报道了在酸化单壁碳纳米管（a-SWCNTs）存在下，聚丙烯酰胺（PAAM）进行原位自由基聚合，然后通过离子交换掺入Sn⁴⁺/Sn²⁺氧化还原对，制备了一种基于复合水凝胶的准固态TEC。

文章要点

1）研究发现，α-SWCNTs对复合水凝胶的力学性能和热电化学性能都有一定的改善作用。当Sn⁴⁺/Sn²⁺浓度为0.2 M，α-SWCNTs含量为0.6 wt%时，制得的TEC具有良好的柔韧性和伸缩性，其S_e为1.59±0.07 mV K^-1。在100%应变范围内拉伸时，具有相对恒定的离子电导率和塞贝克系数，以及表现出良好的抗大机械拉伸和变形的热电化学稳定性。此外，由于PAAm水凝胶基质的高延伸性和α-SWCNTs填料带来的中等导电性，这种准固态TEC对人体运动引起的应变具有极高的敏感性。

2）通过将具有良好热电效应的热电转换与所设计的应变传感相结合，研究人员展示了一种基于柔性准固态TEC的自供电应变传感系统。

这项工作首次将利用复合水凝胶用于自供电可穿戴的柔性可伸缩准固态TEC，为具有低能耗，可靠的可穿戴电子产品的能源供应系统开发提供了一种可行的策略。

参考文献

Lirong Liang, et al, A flexible quasi-solid-state thermoelectrochemical cell with high stretchability as an energy-autonomous strain sensor, Mater. Horiz., 2021

DOI: 10.1039/D1MH00775K

https://doi.org/10.1039/D1MH00775K