在柔性超级电容器中使用电纳米纤维电解质和CuNi2O3@N-Doped全道碳电极的增强电压和电容
Ponnaiah Sathish Kumar1, Jihoon Bae2, Jong Wook Roh3
1Magnetics Initiative Life Care Research Center, Daegu Gyeongbuk Institute of Science & Technology (DGIST), 333 Techno Jungang-Daero, Hyeonpung-Myeon, Dalseong-Gun, Daegu, 711-873, Republic of Korea.
Nano convergence
|April 29, 2025
概括
这项研究开发了新的固体聚合物电解质 (SPEs),使用电聚乙醇-化纳米纤维用于灵活的超级电容器. 由此产生的设备具有高能量密度和出色的循环稳定性,可用于便携式电子设备的实际应用.
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
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 开发功能性的固体聚合物电解质 (SPEs) 对于推进灵活,轻量级和便携式超级电容器至关重要.
- 现有的电解质通常面临潜在窗口和高性能灵活设备的稳定性方面的限制.
研究的目的:
- 为全固态非对称柔性超级电容器 (AFSC) 制造高性能固体聚合物电解质 (SPE).
- 研究超级电容器的电化学性能和稳定性,使用新型电极材料和SPE.
主要方法:
- 聚乙醇-化 (PVA-NaCl) 的电,以创建固体聚合物电解质纳米纤维 (PNNF).
- 使用CuNi2O3纳米粒子在添加多通道碳纳米纤维 (CuNi2O3@N-OCCFs) 上制造正极电极.
- 使用PNNF作为电解质和分离器组装一个全固态非对称柔性超级电容器 (AFSC) 装置.
主要成果:
- 与凝 (2.0V) 和液体 (1.8V) 电解质相比,PNNF电解质可以实现更宽的潜在窗口 (2.2V).
- 制造的AFSC在1100W kg-1功率密度下实现了63.6 Wh kg-1的高能量密度.
- 该设备表现出极好的循环稳定性,在6000个循环后保持96.2%的电容,并为LED供电,展示了其实际应用性.
结论:
- 电方法为制造高能量密度的AFSC提供了一个简单而有效的策略.
- 开发的SPE和电极材料显著提高了超级电容器的性能,稳定性和潜在窗口.
- 这项工作为先进的灵活电子和储能解决方案铺平了道路.
