高导电性V4C3T 增强MXene的聚乙醇水凝电解质,用于灵活的全固态超级电容器
Xiaoqing Bin1, Minhao Sheng1, Wenxiu Que1
1Electronic Materials Research Laboratory, Key Laboratory of the Ministry of Education, International Center for Dielectric Research, Shaanxi Engineering Research Center of Advanced Energy Materials and Devices, School of Electronic Science and Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an, China.
Frontiers in chemistry
|October 24, 2024
概括
这项研究引入了一种新的V4C3T MXene增强的凝电解质,用于灵活的超级电容器. 新材料显著提高了离子导电性和循环稳定性,为更好的能量存储设备铺平了道路.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 水凝电解质对于柔性固态超级电容器至关重要,但其离子导电性低,循环稳定性差.
- 提高机械和电化学性能是推进水凝电解质技术的关键.
研究的目的:
- 为了制造一个V4C3T MXene增强的聚乙烯醇水凝电解质.
- 改进柔性固态超级电容器的水凝电解质的离子导电性,界面电阻和循环稳定性.
主要方法:
- 将高导电性V4C3T MXene纳入PVA-H2SO4水凝电解质.
- 使用增强的水凝电解质制造柔性固态超级电容器.
- 电化学性能测试,包括离子导电性,循环稳定性和曲条件下的电容.
主要成果:
- 最佳的PVA-H2SO4-V4C3T MXene水凝电解质表现出与纯PVA-H2SO4水凝 (105.3 mS cm-1) 相比,增强的离子导电性 (133.3 mS cm-1).
- 超级电容器表现出优异的长周期稳定性 (在5500个周期后保持99.4%的电容量) 和卓越的机械灵活性.
- 该装置实现了370 Fg-1的高容量和4.6 Wh kg-1的能量密度,是纯凝电解质装置的两倍.
结论:
- V4C3T MXene显著提高了用于柔性固态超级电容器的PVA-H2SO4水凝电解质的性能.
- 开发的水凝电解质为先进的灵活储能应用提供了一个有前途的解决方案.
- 该材料具有良好的机械灵活性和自我修复能力,进一步扩大了其潜在用途.
