抗分层光诱导形状记忆超级电容器为可穿戴设备提供安全柔性能源方案

来自国际团队的研究人员针对传统形状记忆超级电容器（SMCs）存在的热风险与分层问题，开发出基于肉桂酸酯功能化材料的紫外光诱导[2+2]光环加成技术，实现温和条件下可重构形状记忆与40 kPa高界面粘附力，电容循环万次后保持94.8%，为可穿戴电子提供安全高效的能源解决方案。

　　

形状记忆超级电容器（Shape-Memory Supercapacitors, SMCs）为可穿戴传感器和电子设备提供了具有形态自适应能力的能源解决方案。然而传统SMCs需高温进行形状编辑，存在安全风险，且在重复形变中易出现分层现象。本研究通过水凝胶电解质与电极的再水合组装策略，开发出兼具光诱导形状记忆与强界面粘附力的新型可穿戴超级电容器。其核心突破在于采用肉桂酸酯功能化材料，在不同波长紫外光下发生可逆的[2+2]光环加成反应（photocycloaddition），实现了温和环境中的重复形状重构。电极与电解质间的界面粘附应力高达40 kPa，显著提升结构完整性。该超级电容器表现出卓越电化学性能：5000次和10,000次充放电循环后电容保持率分别达98.6%和94.8%，优于既往研究；经历10次形状记忆循环后仍保持96.8%电容，且可多次重构形状而不衰减性能。通过点亮发光二极管（LED）和驱动电子表的实证演示，进一步凸显其在可穿戴柔性电子领域的实用价值。