具有优异耐用性和导电性的固态离子导电弹性体，适用于压力传感器和摩擦电纳米发电机

《ACS Applied Polymer Materials》：Solid-State Ion-Conductive Elastomers with Robustness and Conductivity for Pressure Sensors and Triboelectric Nanogenerators

固态离子导电弹性体通过多交联策略实现机械与离子性能协同优化，其高拉伸强度（6.56 MPa）和离子电导率（5.84×10?? S/cm）为柔性传感器和摩擦电纳米发电机提供新材料支撑。

　　

固态离子导电弹性体（ICEs）是柔性电子设备的核心材料，在柔性压力传感、可穿戴电子设备和软体机器人领域具有显著的应用潜力。然而，在固态离子导电弹性体中同时实现机械性能和离子导电性的协同提升仍然是一个重大挑战。本研究采用了一种多重交联策略，将锂双(三氟甲磺酰)酰亚胺（LiTFSI）引入聚氨酯基体中，制备出了一种兼具高机械强度和高离子导电性的聚氨酯基固态离子导电弹性体（命名为MCPU-100Li）。得益于聚合物内部的多重交联网络，MCPU-100Li表现出优异的性能：拉伸强度高达6.56 MPa，离子导电率为5.84 × 10^–4 S cm^–1，撕裂强度高（断裂能量为17.4 kJ m^–2），并且具有良好的环境稳定性。基于MCPU-100Li的柔性压力传感器具有高灵敏度、快速响应和稳定的性能，能够精确检测不同压力下的电信号变化。此外，当与类似棋盘的阵列集成后，该传感器通过多通道信号分析实现了高分辨率的位置和压力空间映射，适用于多种电路板布局和动态识别场景。同时，MCPU-100Li还作为一种关键的摩擦电层材料，在摩擦电纳米发电机（TENGs）中表现出良好的性能，为其在可穿戴电子设备和能量收集领域的应用带来了广阔前景。