可回收的基于多糖的超分子离子凝电解质用于灵活的超级电容器
Binhu Zou1, Huizhi Qin1, Lijun Ye1
1Key Laboratory of Organosilicon Chemistry and Material Technology of Ministry of Education, and Key Laboratory of Organosilicon Material Technology of Zhejiang Province, College of Material, Chemistry and Chemical Engineering, Hangzhou Normal University, No. 2318, Yuhangtang Rd., Hangzhou 311121, P. R. China.
Biomacromolecules
|October 10, 2025
概括
来自甘醇基托和离子液体的新型超分子离子凝电解质为电化学能量存储 (EES) 提供了可持续的解决方案. 这种绿色材料使高性能超级电容器具有出色的稳定性和可回收性.
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:
- 随着对化石燃料日益关注的环境问题,需要开发用于储能的可持续材料.
- 先进的电化学能量储存 (EES) 设备需要高效和环保的电解质.
研究的目的:
- 为先进的EES设备开发一种绿色和可回收的超分子离子凝聚合物电解质.
- 为了研究糖醇基和离子液体基离子凝在超级电容器中的性能.
主要方法:
- 使用甘醇基托 (GC) 和基于伊米达的离子液体 (IL) 制造超分子离子凝电解质.
- 在超级电容器中表征离子凝的离子导电性,电压窗口和电化学性能.
- 评估超级电容器的电容,能量密度,功率密度和循环稳定性.
- 评价离子凝的可回收性和环境影响.
主要成果:
- 优化的GC$_{0.1}$-DMSO$_{1}$/IL$_{1}$离子凝电解质在25°C时达到4.4mS cm$^{-1}$的离子导电率.
- 超级电容器的稳定电压窗口为2.5V,在1A g$^{-1}$时的特定电容为40.0 F g$^{-1}$,最大能量密度为22.2 Wh kg$^{-1}$.
- 在700多个充放电周期后,获得了94.7%的优异容量保留.
- 离子凝很容易在水中回收,没有环境危害.
结论:
- 开发的基于多糖的高分子离子凝电解质显示出灵活和可持续的EES应用的巨大潜力.
- 这项研究突出了创造环保和高性能储能材料的有希望的战略.
