二元溶剂增强的聚 (乙烯基酒精) /藻酸盐双网水凝作为高离子导电性,弹性和自我愈合的凝聚合物电解质,用于灵活的超级电容器

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:

• 凝聚合物电解质 (GPEs) 对于先进的储能设备至关重要.
• 开发具有高离子导电性,机械完整性和自我修复能力的GPE仍然是一个挑战.
• 化 (NaCl) 集成的双网水凝具有改善电解质性能的潜力.

研究的目的:

• 使用与NaCl.Cl.集成的聚乙醇/氨酸盐 (PVA/SA) 双网络水凝制造高性能离子导电GPEs.
• 为了研究二元溶剂系统 (乙烯基醇/水) 对GPE特性的影响.
• 评估GPE在对称超级电容器 (SSC) 的性能.

主要方法:

• 通过冷解方法制造PVA/SA双网络水凝,其乙烯基醇 (EG) 和水的比例各不相同.
• 对GPEs的离子导电性,机械强度,伸展性和自我愈合性质的表征.
• 使用制造的GPE和碳布电极,对SSC的组装和电化学测试.

主要成果:

• 最佳的PVA/SA/EG GPE实现了25 mS cm-1的离子导电性,0.42 MPa的机械强度和46%的伸展性.
• GPE表现出了显著的自我愈合特性.
• 使用最好的GPE的SSC显示了577.21mF cm-2的特定容量,在5000次循环后保留了94.5%的电容,并提供了高能量和功率密度.
• 灵活的SSC在曲应力下保持了性能.

结论:

• 开发的NaCl集成的PVA/SA双网络水凝GPE,利用二元溶剂系统,为高性能,机械坚固和自我愈合的电解质提供了一个有希望的途径.
• 这些GPE能够制造高效和耐用的超级电容器,具有出色的电化学性能和灵活性.
• 这些发现突出了这些GPE在下一代灵活能源存储设备中的潜力.