基于生物质的传输网络架构有望通过构建优良的导电路径和实现高离子电导率来促进全固态超级电容器（ASSSC）作为未来电子设备的发展。最近，科研人员通过将聚苯胺 (PANI) 掺入纤维素/脱碱木质素 (C/DL) 膜结构中构建的生物质衍生的混合有机凝胶电极由于有效分散而表现出令人印象深刻的比电容（1 A g-1时为 582 F g-1）和兴奋剂的PANI。此外，最好的 C/DL-PANI 电极的比电容比纤维素-PANI 电极的比电容高近 19 倍，这归因于 DL 对赝电容的贡献。使用 C/DL-PANI 电极和 DL 凝胶电解质组装的 ASSSCs 表现出优异的比电容（1 A g-1时为 344 F g-1）、库仑效率（5000 次循环为 100%）、循环稳定性（85.7% 为1 A g-1下的 5000 次循环）和能量密度（0.5 kW kg-1下的 58.1 W h kg-1）。ASSSCs 表现出与报道的基于 PANI 或基于生物质的 ASSSCs 相当甚至更高的电化学性能，这可能是由于生物质衍生电极的导电网络，电极之间的离子通过凝胶电解质离子途径迁移，以及界面协同作用。这项创新工作为开发基于生物质材料的 ASSSC 应用铺平了道路。
图4.C/DL-PANI-3 的 EDS 结果 (a)、顶视图表面的 FE-SEM 图像 (b) 和 C/DL-3、C/DL-PANI-3 的横截面 (c) 和 C/DL-PANI-3（1000 次循环后）。
图5C/DL-PANI-x电极的相互作用机制（a）；扫描速率为 10 mV s–1(b) 时的 CV 曲线；电流密度为 1 A g–1(c) 时的 GCD 曲线；电极的奈奎斯特图 (d)；C/DL-PANI-3 电极在不同扫描速率或电流密度下的 CV (e) 和 GCD (f) 曲线。
图7.基于 C/DL-PANI-3 电极和 DLG 电解质的 ASSSC 的制造。
图8.单个 C/DL-PANI-3 电极、DLG 电解质和组装的 ASSSC (a) 的光学显微镜图像；ASSSC在不同扫描速率下的CV曲线（b）；ASSSC在不同电流密度下的GCD曲线(c)；ASSSC (d) 的奈奎斯特图；以及由三个串联的 ASSSC 点亮的红色发光二极管 (LED) 的数字图像 (e)。
相关论文以题为Construction of Biomass-Derived Hybrid Organogel Electrodes with a Cross-Linking Conductive Network for High-Performance All-Solid-State Supercapacitors发表在《Biomacromolecules》上。通讯作者是广西大学胡冬英博士。
参考文献：
doi.org/10.1021/acs.biomac.1c01346