控制聚合物的显著作用在超级电容器的水处理/无素全固态电解质中
Deepu Murukadas1,2, Hwajeong Kim1,3, Youngkyoo Kim1,2
1Organic Nanoelectronics Laboratory and KNU Institute for Nanophotonics Applications (KINPA), Department of Chemical Engineering, School of Chemical Engineering and Applied Chemistry, Kyungpook National University, Daegu, 41566, Republic of Korea.
环保,可用水处理的聚合物固态电解质 (SSEs) 提供更安全的能量存储. 这些新型材料在超级电容器中具有高离子导电性和稳定的性能,为先进的电池技术铺平了道路.
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
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 储能器件中的传统液态电解质会造成火灾和泄漏等安全风险.
- 开发更安全,更环保的替代品对于推进储能技术至关重要.
研究的目的:
- 为了证明可用水处理的,无素的聚合物固态电解质 (SSEs) 能够更安全地储存能量.
- 研究聚4-硫酸 (PSSA) 摩尔比对离子导电性和超级电容器性能的影响.
主要方法:
- 在水溶液中使用分支聚乙烯胺 (bPEI),氧化 (LiOH) 和PSSA合成的聚合物SSE.
- 制造的非对称超级电容器使用开发的SSE与石墨阳极和ITO对应电极.
- 评估了超级电容器在不同PSSA度下的离子导电性,运行潜力和循环稳定性.
主要成果:
- 在bPEI:LiOH:PSSA (PLP) SSEs中实现了高离子导电性 (≈6 mS cm-1),在40mol%的PSSA中具有最佳性能.
- PLP SSE使超级电容器能够达到2.24V (40mol%PSSA) 的高电位,而1.64V (在0mol%PSSA) 的电位相比.
- 超级电容器表现出极好的稳定性,在5000个循环中保持96.2%的电容,在80°C时保持80%.
结论:
- PSSA度对于控制Li+运输通路和增强PLP SSE中的离子导电性至关重要.
- 开发的可水处理的SSE为高安全性,高性能超级电容器和电池提供了有希望的途径.
- 这些发现支持在下一代储能设备中实际应用无素聚合物SSE.
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