用于制备具有可逆孔结构的多孔聚合物的新方法,用于高度安全的智能超级电容器
Fan Zhang1, Chao Wang1, Xiaona Huang1
1Key Laboratory of Polymer Ecomaterials, Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130022, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|April 2, 2024
概括
研究人员开发了具有可控制毛孔结构的热敏多孔水凝. 这些智能水凝通过调节电解质通路,防止事故并实现可逆性能来提高超级电容器的安全性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 多孔聚合物在聚合后通常具有固定的孔状结构,限制了它们的应用.
- 可逆控制孔隙结构对于先进的材料功能至关重要.
研究的目的:
- 为了创建具有可调节毛孔结构和可湿度的热敏多孔水凝.
- 为了提高安全性,研究这些水凝作为超级电容器中的智能分离器的应用.
主要方法:
- 使用皮克林高内部相乳液作为合成热敏多孔水凝的模板.
- 研究了水凝在加热时的相位过渡行为,分析了可湿性和孔隙结构的变化.
- 评估了水凝作为智能超级电容器分离器的性能.
主要成果:
- 在加热后实现了凝孔结构的快速 (<10秒) 和可逆转变,从开放的穿孔转变为闭孔.
- 在湿度上表现出显著的变化,从水友性转变为疏水性.
- 在超级电容器中成功使用水凝作为分离器,限制电解质迁移并提高安全性.
- 展示了与水凝可逆性质相关的可逆充电和放电能力.
结论:
- 开发了一种新的方法来制备具有可控制和可逆孔状结构的多孔聚合物.
- 铺平了设计更安全的智能超级电容器的道路,使用响应刺激的水凝分离器.
- 突出了热敏水凝在先进的储能应用中的潜力.
