柔性电子因其轻便、可穿戴、适应性广等诸多优势已成为新一代电子工业的重点发展方向，而如何为柔性电子设备提供稳定、可靠、安全、环保的能源供给，是柔性可穿戴应用急需解决的问题之一。近期，柔性准固态热电池（TECs）快速发展，凝胶电解质的机械柔性和便捷的加工特性使其成为柔性TECs的理想材料，为可穿戴电子产品提供了新的发展方向。然而，其力学强度和功率输出的不足仍然阻碍了在可穿戴电子设备的应用。

近日，深圳大学陈光明特聘教授和刘卓鑫副教授设计了 “一石二鸟”的协同策略，该策略以明胶水凝胶为基体，[Fe(CN)₆]^3−/4−为氧化还原离子对，通过引入两性离子甜菜碱来同时增强TECs的力学性能和热电化学性能。甜菜碱分子中丰富的−N⁺(CH₃)₃阳离子和−COO−阴离子基团可以通过非共价相互作用紧密结合明胶链，从而改善其力学性能。同时，通过紫外-可见光谱和X-射线光电子能谱表征以及密度泛函理论计算分析可知，甜菜碱分子与氧化还原离子对中的[Fe(CN)₆]³⁻之间存在更强的相互作用，且对[Fe(CN)₆]³⁻的溶剂化结构具有更强的参与度，从而扩大了氧化还原反应熵差，获得了更高的热电化学塞贝克系数。

此外，明胶固有的热可逆特性使TECs能够通过溶胶-凝胶转化进行自恢复，以确保可靠的能量输出，甚至可以在极端机械损坏的情况下回收TECs。这一特性不仅增强了水凝胶在可穿戴设备中的实用性，还有助于材料的可持续回收和再循环。

该“一石二鸟”策略协同优化了TECs的力学性能和热电化学性能，显著增强了其力学强度和输出功率密度。此外，还设计了基于该柔性准固态TECs的手套型器件，探索了其作为可穿戴传感器的应用潜力，展现了TECs在自供能可穿戴应用中的独特优势。