兰州理工大学冉奋教授 Biomacromolecules：全高分子自粘附一体化超级电容器

本文针对柔性电子技术在可穿戴医疗和植入式设备领域对柔性储能器件提出的更高要求，特别是生物相容性、界面适应性和安全可靠性方面的挑战，基于具有良好生物相容性的明胶和聚丙烯酰胺构建双网络水凝胶基质，通过引入富含邻苯二酚基团的单宁酸增强界面粘附性能，并采用原位聚合导电聚合物PEDOT:PSS形成一体化器件，开发兼具良好生物相容性、组织粘附性和稳定电化学性能的柔性超级电容器。研究结果表明，该器件在0.04 mA·cm-2电流密度下的面积比电容达到0.084 mF·cm-2，当面积能量密度分别为7.5×10-3和3.5×10-3 μW·cm-2时，对应的功率密度分别为16和28 μWh·cm-2，能够满足植入式设备的基本储能需求。体外溶血实验显示PGT电解质和PEDOT:PSS电极的溶血率分别为0.29%和0.21%，均远低于5%的生物材料安全标准，证明材料具有良好的血液相容性。