具有抗菌性质的金强化导电水凝用于灵活的超级电容器应用
Md Tanzil Ahamed Shawon1, Ilnaz Fargul Chowdhury1, Partha Paul1
1Institute of National Analytical Research and Service, Bangladesh Council of Scientific and Industrial Research, Dhanmondi, Dhaka, 1205, Bangladesh.
International journal of biological macromolecules
|November 3, 2025
概括
这项研究介绍了使用烯胺 (AAm) 和化 (AlCl3) 合成的可持续的联硫酸盐 (LSS) 离子水凝. 这些环保的水凝具有出色的导电性,机械强度和超级电容器的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 可持续材料 可持续材料
背景情况:
- 红是一种丰富的可再生资源,具有材料应用的巨大潜力.
- 目前对红素的利用是有限的,需要创新的方法来利用它.
- 从天然聚合物开发可持续和高性能材料是关键的研究领域.
研究的目的:
- 使用简单的交叉连接方法合成硫酸 (LSS) 离子水凝.
- 研究这些基于LSS的新型水凝的特性和潜在应用.
- 探索这些水凝在柔性电子设备,特别是超级电容器中的使用.
主要方法:
- 硫酸 (LSS) 与化 (AAm) 和化 (AlCl3) 进行交联,形成离子凝.
- 福利埃变换红外光谱法 (FTIR) 和X射线光电子光谱法 (XPS) 用于材料表征.
- 进行了机械测试,膨胀/脱水实验和电化学工作站 (ECW) 分析.
- 使用特定电容,能量密度和功率密度测量来评估超级电容器的性能.
主要成果:
- 合成的LSS/PAAm/Al水凝显示出高离子导电性 (高达5.79 S·m-1).
- 这些水凝具有出色的机械性能,包括高拉伸强度 (321.4 kPa) 和压力强度 (2.82 MPa).
- 使用这些水凝制造的超级电容器设备实现了467.7 F·g-1的特定电容,能量密度为64.96 Wh·kg-1和功率密度为3.0 kW·kg-1.
- 水凝也显示出抗菌活性.
结论:
- 建立了一种简单的方法来合成可持续的LSS离子水凝.
- 在LSS中丰富的功能组有助于水凝的智能特性,包括导电性和机械强度.
- 这些基于LSS的水凝对下一代灵活电子设备,特别是超级电容器等储能应用有很大的前景.
