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  具有柔韌性和導電性的聚合物水凝膠電解質在柔性電子器件中得到了廣泛研究和應用。然而，傳統水凝膠電解質在零度以下的環境中容易發生凍結，其次，高含水量易使水凝膠電解質發生細菌滋生，極大地限制了其在便攜式儲能設備和柔性可穿戴設備領域的應用。另外，基于綠色可再生的天然高分子材料制備水凝膠電解質得到了研究人員的日益青睞。因此，開發多功能與環境友好的水凝膠電解質具有重要意義。

圖1 多功能CS-PAPILs/PAM/LiCl DN凝膠電解質的制備過程

圖2  CS-PAPILs/PAM/LiCl DN水凝膠的力學性能

圖3 CS-PAPILs/PAM/LiCl DN水凝膠的抗凍、保水性能

圖4 CS-PAPILs/PAM/LiCl DN水凝膠的離子電導性能

圖5 基于CS-PAPILs/PAM/LiCl DN水凝膠電解質的超級電容器電化學性能研究

圖6 CS-PAPILs/PAM/LiCl DN水凝膠的應變傳感器研究

  最后將具有優異抗菌性、生物相容性、柔韌性的透明DN水凝膠應用于可穿戴應變傳感（圖6）。DN水凝膠在拉伸和恢復過程中(10%應變)的響應時間分別為177、181 ms，在0-150%寬應變范圍、低溫以及室內保存15天表現出優異的靈敏度和對外部應力的實時響應性，將DN水凝膠作為皮膚貼附可穿戴傳感器監測志愿者的手指、手腕、肘部以及動物玩具模型均表現出優異的信號可重復性和穩定性，充分說明了CS-PAPILs/PAM/LiCl DN水凝膠在可穿戴式應變傳感器中的巨大應用潛力。

  為了提升水凝膠電解質的機械性能、抗凍、抗菌以及電化學性能，本工作研究開發了一種殼聚糖衍生的聚(非質子/質子離子液體)雙網絡水凝膠電解質。本工作的主要優點是:1)CS-PAPILs的獨特結構特征賦予了DN水凝膠所需的抗菌性能和離子電導率；2) LiCl與CS-PAPILs聚離子液體的協同作用，使水凝膠具有優異的離子導電性、抗凍性和保水性能；3)整個制備過程在水環境中進行，具有綠色和低能耗�；谠�DN水凝膠的超級電容器在低至-50℃的溫度下具有高比電容和出色的循環穩定性，組裝的可穿戴應變傳感器具有快速響應和可重復性，在監測各種人體運動方面具有很大的潛力。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.154994