基于PEDOT的全凝超级电容器,具有增强的超级电容性和广泛的温度耐受性
Yueqin Li1, Chen Chen1, Lin Han1
1Jiangsu Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China; College of Chemical Engineering, Jiangsu Key Lab for the Chemistry & Utilization of Agricultural and Forest Biomass, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China.
这项研究引入了硫酸 (LS) 作为一个模板,以创建先进的Poly[3,4-乙烯-二氧化] (PEDOT) 导电纳米填充剂. 这些增强水凝超级电容器,在广泛的温度范围内显著提高电容和性能.
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:
- 导电的聚合物水凝是全凝超级电容器的关键.
- 基于聚[3,4-乙烯-二氧化] (PEDOT) 的水凝由于PEDOT的包装密度低,因此容量受到限制.
研究的目的:
- 为超级电容器开发高性能水凝电极.
- 为了提高基于PEDOT的超级电容器的电容和运行稳定性,使用硫酸 (LS) 作为模板.
主要方法:
- 合成了LS-PEDOT导电纳米填充剂,使用LS作为模板.
- 制造的高质量载荷的LS-PEDOT/PAAM水凝电极.
- 组装的三明治结构的全凝超级电容器具有氧化还原活性的LS/PAAM/Fe3+水凝电解质.
主要成果:
- 通过添加Fe3+获得672.5mF/cm2的特定电容和60μWh/cm2的能效,与没有Fe3+的设备相比增加了三倍.
- 证明了从-30°C到100°C的极好的温度耐受性.
- 由于光热效应,在模拟太阳光照明下观察到显著的性能提升 (~50%),特别是在低温下.
结论:
- LS是创建先进PEDOT纳米填充器的有效模板,显著提高了超级电容器的性能.
- 开发的水凝超级电容器表现出显著的电容量,能源效率和温度稳定性.
- 光热效应提供了一种可行的策略,可以在具有挑战性的低温条件下提高超级电容器的性能.
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