近日，必赢766net手机版周卫强课题组在《Journal of Energy Storage杂志》上发表了题为“Robust flexible high-performance hydrogel-based all-solid-state asymmetrical supercapacitors one-step assembled by simple freezing/ thawing method”的研究成果。

柔性可穿戴电子设备的蓬勃发展对储能器件的小型化和灵活性提出了越来越高的要求。柔性全固态超级电容器（FASCs）以其高功率密度、超长周期稳定性、卓越的安全性、轻量化和灵活性成为重要的柔性储能器件之一。高性能柔性全固态超级电容器（FASCs）的简易化制备对柔性电子器件的蓬勃发展具有重要意义。

本研究开发了一种基于冷冻/解冻工艺的简易组装策略，成功构建了无需额外隔膜的非对称FASCs器件。该器件由聚吡咯/三氧化钨（PPy@WO₃）纳米线阵列、MnO₂纳米片阵列和全固态LiCI/PVA水凝胶组成，其中PPy@WO₃纳米线阵列通过原位水热法和电沉积法制备作为阳极材料。经证实，PPy通过电化学沉积能紧密包覆于WO₃纳米线阵列表面，形成具有三维核壳结构的PPy@WO₃。该材料在10 mA cm^-2电流密度条件下具有1872 mF cm^-2的高比电容和优异的稳定性。组装后的非对称FASC具有6.5 mWh cm^-3的高体积能量密度和2.4 V的宽电压窗口，且在经历500次弯曲循环后仍保持100%的电容保持率。基于低成本冷冻/解冻工艺一步组装的水凝胶基FASCs兼具高能量密度与柔性特性，为下一代柔性储能器件提供了创新解决方案。

图1：PPy@WO₃结构示意图以及全固态超级电容器器件性能展示

本论文的第一作者为必赢766net手机版2022级研究生黄子安，通讯作者为必赢766net手机版周卫强教授。该研究得到国家自然科学基金（52174278，51862011，52462014）、江西省主要学科学术和技术带头人计划（20204BCJL22040）、江西省自然科学基金（20212ACB204005）、江西科技师范大学博士启动基金项目（2022BSD09）、江西省柔性电子重点实验室（20242BCC32010）和江西省自然科学青年基金项目（20242BAB20172）的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.est.2025.116179