基于纳米粒子的无机-有机双网离子凝用于高温柔性超级电容器

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 聚合物化学 聚合物化学

背景情况:

• 为储能设备开发稳定的电解质至关重要.
• 高温操作和机械灵活性是当前电解质的关键挑战.

研究的目的:

• 为了合成和描述一种新的无机有机双网离子凝电解质.
• 为了评估其在柔性超级电容器中的性能,特别是在高温下.

主要方法:

• 使用二氧化纳米颗粒和聚-2-基乙烯基甲酸盐制造双网离子凝.
• 在凝网络中限制1-基-3-甲基利米达四甲酸离子液体.
• 在超级电容器中测试离子导电性,机械性能和电化学性能.

主要成果:

• 离子凝在广泛的温度范围 (30-150°C) 中表现出高离子导电性 (3.812.8 mS cm-1).
• 实现了显著的机械性 (1.8 MJ m-3),并保持了93%的电容超过10,000个周期在120°C.
• 灵活的超级电容器在120°C时显示出高能量 (48Wh kg−1) 和功率密度 (4kW kg−1).

结论:

• 开发的双网离子凝电解质为高性能,高温灵活储能提供了有前途的解决方案.
• 和聚合物网络的协同效应有助于材料的特殊性质.
• 这种离子凝在苛刻的环境中为坚固可靠的灵活超级电容器铺平了道路.