上硅所朱英杰、刘宣勇团队/北林马明国Nano Energy：锌离子混合超级电容器用作生物医用植入式电源

本文介绍了一种新型的锌离子混合超级电容器（ZHSC），该设备由MXene基正极和凝胶电解质集成的锌负极组成，具有高生物相容性和卓越的性能，适用于生物医用植入式电源。研究背景指出，锌离子电池和混合超级电容器在可穿戴和植入式电子设备中具有潜在应用价值，因其高理论比容量、低氧化还原电位和快速离子传输动力学。研究目的在于开发一种薄型、柔性和湿粘附的ZHSC，以解决现有植入式水性锌离子功率模块在能源供应、机械柔韧性、生物安全性和保形粘附方面的挑战。研究结论显示，该ZHSC具有482.58 mF cm−2的面积电容和7.37 mWh cm−3的能量密度，经过10000次循环后容量保持率达到96.4%，显著优于传统设备。此外，通过丝蛋白封装膜，ZHSC表现出优异的湿粘附性，能牢固地粘附在弯曲和湿润的生物组织/器官上，并在体内降解，降解过程中不产生有毒物质。这项研究为设计和制造具有卓越性能的生物相容性、薄型和湿粘附植入式能量存储设备提供了范例。