双连续性离子凝电解质与导电纳米通道用于灵活的超级电容器
Teng Li1, Lanlan Feng2, Qiang Chen3
1Advanced Rheology Institute, Department of Polymer Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|March 14, 2024
概括
研究人员开发了一种新的双连续离子凝,可以克服机械强度和导电性权衡. 这种灵活的离子凝材料具有出色的自我愈合能力和可用于先进的电离子电子应用的再加工能力.
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:
- 离子凝由于其导电性和机械性质,对灵活的离子电子有很大的希望.
- 离子凝开发的一个重大挑战是机械强度和离子导电性之间的权衡.
- 现有的离子凝往往无法满足对坚固和灵活的电子设备的苛刻要求.
研究的目的:
- 通过解决固有的权衡来设计具有增强机械性能和离子导电性的离子凝.
- 创建一个双连续的离子凝结构,协同结合聚合物和溶剂相.
- 为了证明这种新型离子凝对高性能灵活超级电容器的适用性.
主要方法:
- 制造一种具有双连续聚合物丰富和溶剂丰富相的离子凝.
- 离子凝的机械性能 (抗拉强度,性) 和离子导电性的表征.
- 将离子凝集成到超级电容器设备中,用于电化学性能测试.
- 在各种变形和循环条件下评估超级电容器的稳定性.
主要成果:
- 双连续性离子凝的拉伸强度为4.2MPa,度为14.4MJ/m3.
- 记录了4.3mS/cm的高离子导电率,以及出色的自我愈合和再加工能力.
- 集成的超级电容器表现出 118 mF/cm2 的特定电容和 1000 个循环后 90% 的保留.
- 超级电容器在机械应力和恶劣条件下保持了性能.
结论:
- 开发的双连续离子凝有效地解决了离子凝电解质中的机械强度-导电性权衡问题.
- 该材料的优越性能使得高性能,耐用,灵活的超级电容器成为可能.
- 这项工作为先进的离子凝电解质和灵活的离子电子学提出了可行的策略.
