近日，我校化学化工学院禹兴海老师与我校特聘教授、石河子大学贾鑫老师共同合作完成的科研成果“A flexible solid-state supercapacitor with extreme low-temperature tolerance based on an ion conducting ice gel electrolyte”发表在国际顶级期刊《Journal of Materials Chemistry A》（中科院一区TOP期刊， IF=12.7），并作为亮点工作，被选为当期内封面文章。
近年来随着柔性、智能、便携式电子器件的蓬勃发展和快速普及，固态凝胶电解质因其良好的柔性、自适应性和安全性受到广泛关注。但是传统的固态水凝胶电解质低温易冻结，导致荷电离子传输受限，性能衰减，制约了柔性器件在极端气候条件下的应用，成为该领域重要的技术挑战。针对上述问题，禹兴海老师与贾鑫教授课题组共同合作，利用液氮超低温快速冷冻技术制备了一种具有双重导电机制的PVA/CuSO4冰凝胶，并将其作为凝胶电解质组装成为柔性超级电容器。由于PVA和CuSO4混合溶液能使水的冰点降低至约-10 ℃，赋予超级电容器一定抗冻能力。而在超低温条件下，完全冻结的冰凝胶仍可通过Cu2+/SO42-离子簇实现类固态导体的离子和电荷传输行为，并为微型可穿戴电子器件供给能量，因而表现出优异的抗冻和耐低温特性。该成果为开发具有极端环境适应性的新型固态凝胶电解质提供了新的研究思路，也为柔性储能器件在高海拔、高寒地区的应用提供了技术借鉴。
上述工作受到国家自然科学基金地区项目（21865008）和甘肃省委组织部“陇原青年创新创业人才（团队）”（甘组通2018-81）项目的资助和支持。此外还受到利佳益家具制造有限公司化学化工学院和甘肃省河西走廊特色资源利用重点实验室的大力支持，并提供了必要的测试服务和硬件支持。
（供稿：化学化工学院）
