摘要：水凝胶在渗透能收集方面展现出广阔前景，但现有研究多数集中在膜测试面积较小（≤0.1 mm2）的条件下，限制了其在实际应用中的推广。大测试面积应用面临诸多挑战，如盐度梯度被稀释、离子传输路径延长、离子选择性下降以及离子浓度极化等问题，导致能量转换效率下降。本研究构建了一种具有高度可拉伸性的阳离子选择性膜，基于聚丙烯酰胺-丙烯酸-乙烯基咪唑-金属离子（PAM-AA-VI-Metal）水凝胶，通过物理与化学协同交联策略制备而成。氢键稳定了物理交联结构，金属离子配位与烯烃组分则增强了化学交联，提高了膜的结构稳定性与渗透能转换性能。该水凝胶膜表现出优异的抗拉强度，在盐溶液中一周内溶胀率低于1%，结构保持良好。在0.1 mm测试半径（约0.03 mm2）下，该水凝胶在50倍盐度梯度条件下可实现高达36.35 W/m2的输出功率密度；当测试面积扩大至177 mm2，在高盐度梯度（5/0.5 M NaCl）下仍可稳定输出0.1 W/m2的功率密度，远高于传统海水/河水梯度（0.5/0.01 M NaCl）下的0.003 W/m2。这项工作表明高盐条件缓解了可扩展的问题，稳定了离子流、功率输出，并为水凝胶的可扩展渗透能转换提供了途径。

中文标题：具有高拉伸的金属离子配位水凝胶膜用于可规模化的稳定渗透能量转换

英文标题：Highly stretchable hydrogel membranes with metal-ion coordination for scalable stable osmotic energy conversion

作者：李贵龙；杨欢林；刘凤云；周佳泠；巫采芩；曾欢；姚陈凌；张椿梅；汪建*

文章链接地址：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202515774