软电子技术的最新发展促进了高变形、可拉伸以及能在宽温度范围内工作的能源供应装置的设计和制造。具有高透明度和可调机械性能的水凝胶离子导体/电解质是软电子和器件的核心组件。然而，由于传统水凝胶的脆弱特性，现有的水凝胶基电子器件，尤其是能源供应装置，机械强度较差，无法支持更具挑战性的力学，如扭转、拉伸、穿刺等。尽管近年来开发了坚韧的水凝胶，但由于缺乏足够的导电性以进行电子通信和强大的界面特性来适应大变形，将坚韧的水凝胶整合到具有多种功能的可拉伸电子器件中仍然是一个挑战。此外，水凝胶的差耐温性导致其在冷冻或干燥温度下的导电性和柔性丧失，这将电子器件的性能限制在几个工作周期内。
鉴于此，郑州轻工大学刘春森教授、河南工业大学Jingjing Li教授设计了一种具有小分子基超分子聚合物双网络（SPDN）结构的高可拉伸和耐温水基水凝胶电解质。基于浓 KOH 水溶液，开发的SP-DN水凝胶电解质由一系列鸟苷G-四聚体与聚丙烯酰胺（PAAm）网络互穿而成。得到的KOH（6 M）填充的SP-DN水凝胶具有超拉伸性（>1600%）和宽温度耐受性（从-196到100℃）、优异的界面附着力，以及超高的低温和高温电导率（-50℃时为252.2 mS cm–1；100℃时为431.7 mS cm–1）。因此，将SP-DN水凝胶用作准固态电解质，实现了高拉伸（器件级延伸率>1000%）和耐磨的锌空电池（ZAB）。更有趣的是，无需任何特殊的预处理，制备的可拉伸ZAB具有出色的防水性和耐温性（-50至100℃），以及高能量/功率密度和稳定的长循环寿命。该研究为高延展性和环境适应性储能装置的水基水凝胶电解质的设计提供了一种新的选择。1、 制备的KOH (6 M) 填充的SP-DN水凝胶表现出显着增强的机械强度和拉伸性，以及对各种电极的优异界面粘附性，这在单个超分子或聚合物水凝胶中是不存在的。2、该水凝胶具有出色的防冻能力 (–196℃)和100℃下的强大保湿能力 (>60%)，以及在室温甚至–40、–50、–80 和 100℃下的超高导电率 (分别为571.1，300.1，252.2，63.2 和 431.7 mS cm–1）。3、通过使用填充KOH（6 M）的SP-DN水凝胶作为准固态水电解质，所制备的柔性ZAB变得高度可拉伸（器件级延伸率>1000%），防水，并且能够在-50至100℃之间工作。据作者所知，这种具有独特“半开式”电池配置的水系金属-空气电池从未实现过如此高的拉伸性、宽工作温度范围和高效的水稳定性。https://doi.org/10.1039/D1EE01134K
