摘要
由于具有高离子导电性和机械适应性，水凝胶已成为制造柔性自供电电子设备的有前景的材料。我们使用甘油-水二元溶剂系统制备了一种聚丙烯酰胺-聚乙二胺（PAAm–PEI）有机水凝胶，并系统研究了各种碱和碱土金属盐对摩擦电性能的影响。其中，含有LiCl的有机水凝胶表现出优异的整体性能：电压高达约400伏特，应变能力达到3000%，透明度高（约87%），同时还具备出色的防冻和抗蒸发特性。LiCl离子与水形成了稳定的氢键和离子相互作用，有效抑制了冰晶的形成并减少了水分损失。基于这种有机水凝胶的摩擦电纳米发电机（H-TENG）在分别暴露于60°C和-20°C后，其输出功率仍保持初始值的91.4%和80%；并且在10秒内自我修复后电压恢复到了85%。此外，通过集成混合CNN-LSTM深度学习模型，该摩擦电发电机在摩尔斯电码识别任务中的分类准确率达到了95.64%，显示出可靠的智能传感能力。这项工作不仅提供了一种有效的方法来平衡有机水凝胶中的离子导电性、机械柔韧性和光学透明度，还展示了深度学习辅助的摩擦电发电机系统在先进的人机交互和下一代可穿戴电子设备中的潜力。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
数据可用性声明
本研究的支持数据可向通讯作者索取。
