环境适应性电池和效应器的紧凑设计构成了能够进行时间分辨、长期信号监测的可穿戴电子产品的基础。

在这里，西北工业大学Yue Ma提出了一种一体策略，利用水凝胶作为柔性水性锌离子电池和可穿戴应变传感器的离子导电介质。

文章要点

1）聚乙烯醇水凝胶网络在乙二醇/水混合溶剂中结合了纳米SiO₂和纤维素纳米纤维（简称PSC），平衡了机械性能（拉伸强度为6 MPa）和-20℃下的离子扩散率（比 2 M ZnCl₂ 电解质高 2 个数量级）。

2）同时，溶剂化Zn²⁺嵌入期间的阴极晶格呼吸和阳极界面处的枝晶Zn突出得到缓解。除了 Zn∥PSC∥V₂O₅ 原型在较宽的温度范围（-20 至 80 °C）内具有强大的循环性能外，该微型设备还将锌离子电池与应变传感器无缝集成，从而能够精确监测身体运动动态过程中的肌肉反应。

3）通过采用传输模式操作 XRD，自供电传感器准确记录了层状阴极的实时相演化和锌沉积引起的同步应变变化，为小型化电子设备的健康监测提供了可行的解决方案。

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Zhiqiao Wang, et al, A Hydrogel Electrolyte toward a Flexible ZincIon Battery and Multifunctional Health Monitoring Electronics, ACS Nano, 2024

DOI: 10.1021/acsnano.4c00085

https://doi.org/10.1021/acsnano.4c00085