高度灵活和自我愈合的超级电容器通过物理交叉连接的聚合物凝电解质来实现
Kaihao Hua1, Qing Xin1, Jun Lin1
1School of Electronics and Information, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou, 310018, P. R. China.
Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|September 8, 2023
概括
研究人员开发了一种自我愈合的导电水凝电解质,用于灵活的超级电容器. 这种新型材料具有出色的伸展性,离子导电性和强大的机械性能,使设备在压力下能够稳定运行.
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
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 灵活的超级电容器需要先进的材料来增强机械和自我修复性能.
- 当前的制造方法在实现灵活性和耐用性方面经常面临挑战.
研究的目的:
- 为灵活的超级电容器制造一种自我修复的导电水凝.
- 研究水凝的机械,电气和自我愈合特性.
- 开发一种非层状,自我修复的超级电容器,以提高性能.
主要方法:
- 制造基于聚N-乙烯胺 (PHEAA) 的导电水凝,具有双网结构.
- 一个电极膜在水凝上在现场生长.
- 描述水凝的特性,包括伸展性,离子导电性和自我愈合能力.
- 测试超级电容器在各种机械应力下 (曲,冲击) 和经过重复的切割治愈周期后的性能.
主要成果:
- 该PHEAA水凝表现出极好的伸展性 (723%) 和高离子导电性 (21.8mS/cm).
- 使用水凝成功制造了一种非层状,柔性和自我修复的超级电容器.
- 超级电容器在曲和冲击下保持稳定的运行,面积电容为253.1mF/cm2.
- 在五个切割愈合周期后,容量保留达到80%,该设备为时钟供电.
结论:
- 开发的自愈水凝是先进的灵活超级电容器的有前途的电解质.
- 无层结构和内在的自我修复能力提高了设备的耐用性和可靠性.
- 这项工作为强大且可修复的储能设备铺平了道路.
