纸质电子产品为柔性和可穿戴系统提供了一种环境可持续的选择,并且完美适配现有的印刷技术以实现高制造效率。作为耗能设备的核心,纸基电池需要与高保真度的印刷工艺兼容。在此,水凝胶增强纤维素纸 (HCP) 被设计用作纸电池的隔膜和固体电解质。HCP 可以承受比原始纸更高的应变,并且在四周内可在自然环境中生物降解。印刷在 HCP 上的锌金属 (Ni 和 Mn) 电池具有显著的体积能量密度 ≈ 26 mWh cm –3 ,并且还具有可切割性和与柔性电路和设备的兼容性。因此,可以通过将印刷纸电池与太阳能电池和发光二极管集成来构建自供电电子系统。该结果凸显了水凝胶增强纸用于无处不在的柔性和环保电子产品的可行性。
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