俞书宏院士团队，重磅AM！

第一作者：Zhang-Chi Ling

通讯作者：俞书宏，管庆方

通讯单位：中国科学技术大学

论文速览

柔性超级电容器有望为下一代柔性电子产品提供动力。然而，柔性超级电容器在不同柔性条件下的机械和电化学稳定性受到相邻层之间弱结合的限制，对它们的实际应用构成了重大障碍。

本研究通过连续生物合成工艺，基于细菌纤维素（BC）的生长，培养出一种柔性的一体化超级电容器。这种策略确保了BC的三维网络在整个材料中的连续性，形成了连续的电极-隔膜-电极结构。

得益于这种仿生结构，一体化超级电容器实现了高面积电容（3.79 F cm^-2），还展示了高拉伸强度（2.15 MPa）、高剪切强度（超过54.6 kPa）和高抗弯曲性能，为高性能柔性电源的开发提供了新途径。

图文导读

图1：生物启发型一体化超级电容器（BA-SC）的制备过程。

图2：BA-SC的结构表征。

图3：BA-SC的电化学性能。

图4：BA-SC的机械性能。

图5：BA-SC的抗弯曲性能。

总结展望

本研究通过连续气溶胶辅助生物合成策略，成功构建了具有优异机械性能和电化学性能的一体化超级电容器。

该超级电容器结合了高拉伸强度（2.15 MPa）、高剪切强度（超过54.6 kPa）以及高弯曲抗性，保持了高面积电容（3.79 F cm^-2）和在5000次弯曲循环后电容性能的高稳定性。

这些优势使得所开发的超级电容器有望成为可穿戴和便携式电子设备的理想能量存储设备。

文献信息

标题：Cultivating high-performance flexible all-in-one supercapacitors with 3D network through continuous biosynthesis

期刊：Advanced Materials

DOI：10.1002/adma.202402695

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