PVDF/PEO-EC GEL聚合物电解质对高性能混合电化学超级电容器的联合作用
Ramkumar Gurusamy1, Tae Hwan Oh2, Arunpandian Muthuraj2
1Department of Renewable Energy Science, Manonmaniam Sundaranar University, Tirunelveli 627012, Tamil Nadu, India.
Polymers
|February 27, 2026
概括
这项研究使用乙烯碳酸 (EC) 增强了塑性聚合物电解质 (PPEs),以提高超级电容器的性能. 40%的EC质量可塑化PPE显示出卓越的离子导电性和电化学稳定性.
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:
- 塑性聚合物电解质 (PPEs) 对于先进的储能设备至关重要.
- 聚乙烯化物 (PVDF) /聚乙烯氧化物 (PEO) 混合物为固态电解质提供了潜力.
- 乙烯碳酸盐 (EC) 是一种常见的增塑剂,用于增强电解质特性.
研究的目的:
- 研究以PVDF/PEO为基础的PPE的电气特性和性能,这些PPE用不同度的EC进行了塑化.
- 为了优化微孔的固态聚合物电解质膜的制造.
- 评估这些增强电解质在混合超级电容器中的适用性.
主要方法:
- 通过非溶剂诱导相分离 (NIPS) 制造微孔隙固态聚合物电解质膜.
- 在PVDF/PEO混合物中加入不同重量百分比的乙烯碳酸盐 (EC) 作为增塑剂.
- 膜孔隙性,液体电解质吸收和离子导电性的表征.
- 制造和测试AC/PPE/LTO混合超级电容器.
主要成果:
- 40%重量的EC塑化PPE显著增强了孔隙性和液体电解质吸收 (313.3%).
- 吸附异热学研究证实,随着EC的加入,毛孔体积和大小增加.
- 由于高介电常数和快速放松,以40%的EC为基础的PPE在25°C时达到2.08mS/cm的离子导电率.
- 基于AC/40重%EC的PPE/LTO超级电容器显示出优越的特定电容,较低的内部电阻和比10重%EC版本更好的循环保留.
结论:
- 将40%的EC作为塑化剂显著改善了基于PVDF/PEO的聚合物电解质的孔隙性和离子导电性.
- 增强的PPE适用于高性能储能应用,特别是混合超级电容器.
- 优化的PPE/LTO混合超级电容器表现出更好的电化学性能和稳定性.
