基于酸盐的高导电性,超伸缩的水凝纤维用于柔性固态超级电容器的电解质
Jing Guo1, Da Bao2, Sen Zhang1
1School of Textile and Materials Engineering, Dalian Polytechnic University, #1 Qinggongyuan, Ganjingzi, Dalian 116034, Liaoning, PR China; State Key Laboratory of Bio-Fibers and Eco-textiles, Qingdao University, Qingdao 266071, PR China.
这项研究引入了一种新的,超伸缩的导电水凝,用于更安全的固态电解质. 这种灵活的水凝使高性能灵活的超级电容器具有出色的能量密度和耐用性.
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:
- 由于其灵活性和安全性,水凝是用于储能的有希望的固态电解质.
- 开发具有高离子导电性和机械稳定性的水凝仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 为柔性固态电解质开发一种超伸展性和高导电性的水凝.
- 使用新型水凝电解质制造和表征柔性超级电容器 (FSC).
主要方法:
- 通过使用酸合成导电性水凝,优化其拓,并利用协同非共价相互作用.
- 嵌入的离子和金属纳米粒子在水凝中建立导电网络.
- 制造灵活的超级电容器并评估它们的电化学性能,机械性能和稳定性.
主要成果:
- 实现了具有高导电性 (16.3 S m-1) 的超伸缩水凝 (4200%应变).
- FSC 显示了高面积特定电容 (274.28 mF cm−2),能量密度 (187 μWh cm−2),以及扩展的电压范围 (1.4 V).
- FSCs表现出极好的灵活性,在曲时的稳定性和显著的循环耐用性 (82.4%在10,000个循环后).
结论:
- 开发的基于酸盐的水凝是一种优质的固态电解质,用于灵活储存能量.
- 这项研究为新一代更安全,高性能灵活的超级电容器铺平了道路.
- 新的水凝设计为先进的灵活电子设备提供了显著的潜力.
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