高性能水性超级电容器基于自吸附的n型导电聚合物
David Ohayon1,2, Glenn Quek2, Benjamin Rui Peng Yip2
1Institute for Functional Intelligent Materials, National University of Singapore, Singapore, 117544, Singapore.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|September 30, 2024
概括
这项研究介绍了聚二二二 (PBDF),一种自我剂的n型合聚合物,用于更绿色的能源存储. 在水性超级电容器中,PBDF表现出卓越的电容性和稳定性,为可持续的高性能设备铺平了道路.
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
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 环境友好的材料对于可扩展的能源存储至关重要.
- 结合聚合物为传统材料提供了更绿色的替代品.
- 缺乏n-doped导电聚合物限制了全细胞中的高速率性能.
研究的目的:
- 为了证明在水性超级电容器中使用自兴奋的无兴奋合聚合物,聚二二二 (PBDF) 的使用.
- 为了评估PBDF的电化学性能和稳定性.
- 探索使用减少氧化石墨烯 (rGO) 和不同细胞配置的性能提升.
主要方法:
- 使用PBDF制造水性超级电容器.
- 循环电压测量和静电电荷放电测量以评估电容和稳定性.
- 电化学阻抗光谱学,以了解电荷存储机制.
- 在对称和不对称的无膜细胞中进行测试.
主要成果:
- PBDF的特定电容量为202 ± 3 Fg-1 ,在5000个循环后在10 A g-1下保持81%.
- 实现了高速率的性能,最高可达100Ag-1 .
- 添加rGO将电容提高到288 ± 8 Fg-1和270 A g-1的启用速率.
- 在没有膜的细胞中,PBDF在10 A g-1的100,000个循环后显示了83%的电容保留.
结论:
- 自行化无化PBDF是高性能,稳定的水性超级电容器的一个有希望的材料.
- PBDF提供了一个可持续的储能解决方案,没有添加剂或结合剂.
- 该材料展示了可扩展和环保的储能应用的潜力.
