由于器件中同时包含了自愈性、可伸缩性和耐温性元素，以及在恶劣条件下不利的电化学动力学，实现柔性超级电容器在宽温度范围内的自主自愈和高伸长性仍然是一个巨大的挑战。

近日，中科大俞书宏院士，从怀萍开发了一种高导电性的有机水凝胶电极，它具有普遍的自愈性和在很宽的温度范围内非常可伸展的特性。

文章要点

1）由于层次化组装结构的多条导电路径，所合成的有机水凝胶具有∼965 S/cm的超高温导电性，比以往报道的耐温可伸缩导体大4个数量级。而在在多重氢键和动态金属配位的组合中，复合材料表现出高的延伸性和优异的自修复性能，在−35 °C下，电导率在0.4 s内恢复100%，在90 s内机械恢复93%。

2）以该有机水凝胶为电极，研究人员首次组装了一种耐温、自主修复、本质可伸缩的超级电容器，在−35 °C下具有良好的长期循环稳定性，10000次循环的容量保持率为97.1%，初始容量保持率为80.9%，应变为800%。

3）值得注意的是，超级电容器在−35到80 °C的所有气候下都表现出瞬时、完整的电容恢复和实时机械自愈。仅需30次电化学循环即可快速恢复90.5%的机械延伸性，在80 °C下保持100%的电容。

这些性能证实了该器件是迄今为止，人们所报道的具有最佳性能的柔性超级电容器，在为未来的可穿戴电子设备供电方面显示出巨大的潜力。

参考文献

Jing Dai, et al, Autonomous Self-Healing of Highly Stretchable Supercapacitors at All Climates, Nano Lett., 2022

DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c01635

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c01635