AM：用于可穿戴自充电生物超级电容器的双功能 MXene 生物阳极

Nanoyu

2023-09-06

作为可穿戴电子产品可靠的能源供应平台，生物超级电容器结合了生物燃料电池和超级电容器的特性，从人类汗液中收集和储存能量。然而，生物电极中庞大的制备过程和酶活性位点的深度嵌入通常限制了能量收集过程，阻碍了实际供电场景，尤其是在复杂的体内运动过程中。

在此，重庆大学Qiang Liao设计了MXene/单壁碳纳米管/乳酸氧化酶分级结构作为双功能生物阳极，它不仅可以为酶适应从汗液中获取能量提供优越的三维催化微环境，而且还可以提供充足的能量。电容通过双电层电容器存储能量。

文章要点

1）可穿戴生物超级电容器由复合生物阳极、活性炭/Pt阴极、聚丙烯酰胺水凝胶基底和液态金属导体制成“岛桥”结构。

2）体内测试中，该器件在0.5 mA cm^-2下表现出0.48 V的开路电压和220.9 μW cm^-2的高功率密度。在拉伸/弯曲条件下成功保持与皮肤的紧密保形粘附。

3）反复拉伸器件后，脉冲输出没有明显的功率衰减。独特的生物电极结构和有吸引力的能量收集/存储特性证明了这种生物超级电容器作为可穿戴电子产品的微型自供电平台的巨大潜力。

参考文献

Shoujie Guan, et al, Dual Functional MXene-based Bioanode for Wearable Self-Charging Biosupercapacitor, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202305854

https://doi.org/10.1002/adma.202305854