灵活的准固态超级电容器用于基于聚烯酸 @cation-grafted细菌纤维素的抗电源
Wenfeng Zheng1, Lingling Fan1, Zhenghua Meng2
1State Key Lab for Hubei New Textile Materials and Advanced Processing Technology, College of Materials Science & Engineering, College of Textile Science & Engineering, Wuhan Textile University, 430200 Wuhan, China.
Carbohydrate polymers
|November 20, 2023
概括
研究人员开发了先进的聚烯/纤维素纳米纤维复合材料,用于灵活储存能量. 这些材料表现出特殊的循环稳定性和性能,在抗的柔性超级电容器中,即使在低温下也是如此.
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:
- 聚烯 (PPy) /纤维素纳米纤维 (CNF) 复合材料由于其机械灵活性和高表面积,对灵活的能量存储具有前景.
- 在PPy/CNF复合电极中实现高循环稳定性仍然是一个重大挑战.
- 细菌纤维素 (BC) 为复合材料开发提供了一个独特的纳米纤维支架.
研究的目的:
- 开发高度稳定的聚乙烯/纤维素纳米纤维复合电极,用于灵活储能.
- 研究一种用于增强材料沉积的静电自组装策略.
- 为低温应用创建一个准固态防柔性超级电容器.
主要方法:
- 采用静电自组装策略,将离子合的多聚烯沉积在化聚 ((methacryloxyethyltrimethyl ammonium chloride) 植入的细菌纤维素 (BCD) 纳米纤维上.
- 优化PPy@BCD电极的制造.
- 使用聚烯胺有机水凝电解质构建一个准固态防柔性超级电容器.
主要成果:
- 优化的PPy@BCD电极在0.5 mA cm-2下实现了6208 mF cm-2的高面积电容.
- 证明了卓越的循环稳定性,在10000个循环后在10mA cm-2下保持100%的电容.
- 抗的柔性超级电容器在1 mA cm-2下表现出2930.6 mF cm-2的面积电容,在 -20 °C下1000个循环后92.2%的保留率.
结论:
- 静电自组装方法有效地提高了PPy/CNF复合材料的性能和稳定性.
- 开发的防柔性超级电容器表现出极好的低温性能和耐用性.
- 这些材料在现实低温应用中显示出供电设备的巨大潜力.
