基于本质上超伸展的聚合物离子导体的高弹性储能装置,具有高导电性
Shi Wang1, Jixin He1, Qiange Li1
1State Key Laboratory of Organic Electronics and Information Displays (SKLOEID), Institute of Advanced Materials (IAM), School of Chemistry and Life Sciences, Nanjing University of Posts & Telecommunications, 9 Wenyuan Road, Nanjing 210023, China.
Fundamental research
|June 27, 2024
概括
研究人员开发了一种超伸缩的离子电池 (LIB),能够承受1200%的应变. 这一突破使用了一种新的聚合物电解质,使可穿戴电子产品的弹性能量储存成为可能,即使在极端变形的情况下.
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:
- 可伸缩的离子电池 (LIB) 对于灵活/可穿戴电子产品至关重要.
- 开发具有高伸展性的LIB仍然是一个重大挑战.
- 现有的弹性电解质在大型变形时会失去导电性.
研究的目的:
- 为了创建一个超伸缩的LIB,能够承受很大的变形.
- 开发一种高导电性和弹性的聚合物电解质,用于先进的能量存储.
- 在弹性LIB中展示内在超伸缩材料的潜力.
主要方法:
- 使用通过光固化通过二块共聚合物制造超伸缩聚合物电解质的制造.
- 在一个烯酸单体中,将乙烯基功能化2-ureido-4-pyrimidone (VFUpy) 和盐结合在一起.
- 聚合物电解质的离子导电性,伸展性和电化学稳定性的表征,以及由此产生的LIB.
主要成果:
- 实现了超伸缩的LIB,延展能力高达1200%.
- 开发了一种具有高离子导电性 (3.5 × 10−4 mS cm−1) 和极端伸展性 (4560%) 的聚合物电解质.
- 在超大变形下证明了稳定的电池性能,在1200%的应变下为LED供电.
结论:
- 这种新型的本质上超伸缩的聚合物电解质使得在极端应变下具有高离子导电性.
- 开发的基于VFUpy的材料增强了弹性和电化学稳定性,用于弹性储能.
- 这项工作为高性能弹性储能器件铺平了道路,用于苛刻的可穿戴应用.
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