可再生的对称超级电容器组装了基于素纳米粒子的薄膜电解质和碳气凝电极
Rui Lou1, Taoyuan Niu1, Fengyu Zhao1
1College of Mechanical and Electronic Engineering, Shaanxi University of Science and Technology, Xi'an, Shaanxi 710021, China.
International journal of biological macromolecules
|August 5, 2024
概括
研究人员开发了一种基于素纳米粒子的新型固体电解质,用于超级电容器. 这种环保的电解质提供了高导电性和提高了储能器件的性能.
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
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 天然生物聚合物宁正在获得可持续应用的吸引力.
- 为超级电容器开发高性能素基电解质仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 为了创建一个基于素纳米粒子 (LNPs) 的固体电解质薄膜 (LF),具有改进的离子导电性和机械性能.
- 为了证明这种新型电解质在完全基于素的对称超级电容器 (SSC) 中的潜力.
主要方法:
- 通过LNP的化学交联来制造LF薄膜.
- 描述LF的结构,离子导电性,灵活性和机械性能.
- 使用LF电解质和素衍生碳 (LCA) 电极的SSC设备的组装和测试,有或没有藻酸盐 (SA) 修改.
主要成果:
- 制造的LF表现出一种海绵状的多孔结构,离子导电率为3.26 mS cm-1,极好的灵活性,以及有利的机械性能.
- 与商业纤维素分离器相比,基于LNP的SSC表现出优越的电容性行为.
- 修改后的SA/LF3电解质达到174.5Fg-1的特定电容,最大的能量和功率密度为24.24Wh kg-1和5023W kg-1.1.
结论:
- 成功开发了一种简单的方法来制备基于素的固体电解质.
- 基于红素的固体电解质对可持续的储能应用有很大的前景.
- 这项工作突显了在先进的电化学设备中素价值化的潜力.
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