交叉链接的聚烯基基基水凝聚合物电解质用于灵活的超级电容器
Lanxin Shi1, Pengfei Jiang1, Pengxue Zhang1
1School of Chemistry and Materials Science, Heilongjiang University, Harbin 150080, China.
Polymers
|March 28, 2024
概括
研究人员开发了两种新的水凝聚合物电解质 (GPEs),用于灵活储存能量. 聚烯酸-co-N-methylolacrylamide) /NaNO3 GPE在超级电容器中表现出优越的离子导电性和电化学性能.
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
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 凝聚合物电解质 (GPEs) 为灵活的储能设备提供优势,比液体电解质优越,包括增强的机械性能,灵活性和安全性.
- 传统的液体电解质在灵活的设备应用中存在挑战,原因是泄漏和安全问题.
研究的目的:
- 用NaNO3水溶液合成和表征两种基于聚烯酸-协同烯胺和聚烯酸-协同N-甲基烯胺的新型交联GPEs.
- 为了评估这些GPE在柔性超级电容器中的电化学性能.
- 为了确定一个GPE具有最优的性能,用于先进的灵活的储能应用.
主要方法:
- 采用激素聚合来制备交叉链接的GPEs,使用烯酸,烯胺或N-甲基烯胺,以及N,N-甲基基烯胺作为交叉链接剂.
- 描述包括分析形态,玻璃过渡温度 (Tg),离子导电性,机械性能和热稳定性.
- 使用活性炭电极和准备好的GPE组装了灵活的对称超级电容器.
主要成果:
- 聚烯酸-co-N-methylolacrylamide) /NaNO3 (P(AA-co-HAM) /NaNO3) GPE具有2.00 × 10-2 S/cm的高离子导电率和152 °C的低玻璃过渡温度.
- 这种GPE显示出适当的机械性能,归因于结和适度的交叉链接.
- 使用P ((AA-co-HAM) /NaNO3 GPE的超级电容器在0.2A/g下达到63.9F/g的特定电容,在3000个循环后保持89.4%的电容.
结论:
- 聚合物 P ((AA-co-HAM) /NaNO3 水凝电解质由于其优异的离子导电性和电化学稳定性,为灵活储能提供了一个有前途的替代方案.
- 该研究突出了为灵活超级电容器设计高性能GPE的实用策略.
- 这些发现为开发先进,安全和灵活的储能解决方案铺平了道路.
