基于再生丝蛋白的混合薄膜电极,具有大面积特定容量,高灵活性和轻量级,面向高性能可穿戴储能器
Peng Song1, Congcong Li1, Xiaohui Yao2
1Jiangsu Key Laboratory of Advanced Catalytic Materials and Technology, Advanced Catalysis and Green Manufacturing Collaborative Innovation Center, School of Petrochemical Engineering, Changzhou University, Changzhou 213164, PR China.
Journal of colloid and interface science
|September 8, 2023
概括
我们使用来自丝的电极开发了高性能平面可穿戴超级电容器. 这些灵活的设备为智能电子产品提供了出色的能量储存和耐用性,利用再生丝膜 (RSF) 和聚烯 (PPy).
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
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 平面可穿戴超级电容器 (PWSC) 对于智能电子产品至关重要,但在电化学性能,灵活性和重量方面面临挑战.
- 现有的PWSC经常表现出限制,阻碍其在先进的可穿戴设备中的实际应用.
研究的目的:
- 通过解决当前技术的局限性来制造高性能PWSC.
- 开发使用丝蛋白来增强电化学性能和机械灵活性的新型电极.
主要方法:
- 使用再生丝膜 (RSF),聚烯 (PPy) 和多壁碳纳米管 (MWCNTs) 通过溶解混合蒸发方法和现场聚合制造制造电极.
- 使用三电极测量对电极性能进行表征.
- 组装和测试一个完整的PWSC设备.
主要成果:
- PPy/RSF/MWCNTs-2电极在5 mA cm-2.2时实现了8704.7 mF cm-2的高面积特异电容.
- 制造的PWSC显示最大能量密度为281.3μWh cm−2和功率密度为13636.4μW cm−2.
- 该装置表现出极好的电容机械稳定性,在曲高达150°时保持92%的电容,在5000次循环后保持90.7%的电容.
结论:
- 该研究成功地开发了用于先进的PWSCs的丝蛋白轻质,高度灵活和高容量的电极.
- 基于RSF的新型电极为制造高性能灵活能源存储设备提供了一个有前途的途径.
- 这项研究突出了丝在可穿戴电子产品领域的高价值利用潜力.
