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國巨貼片電容代理的電化學性能

作者: 發布時間:2020-09-10 17:38:12點擊:470

國巨貼片電容代理通過在電解液中引入氧化還原活性物質可以有效提高能量密度且不降低功率密度. 考慮到離子電導率以及環境安全等因素, 本文在傳統酸性凝膠電解質PVA/H3PO4中引入了氧化還原特性的有機小分子物質—對苯二酚(HQ), 


然后與具有高比表面積及垂直取向結構的碳納米管陣列(ACNT)進行復合, 設計制備了對稱"三明治"結構的氧化還原增強型固態超級國巨貼片電容代理ACNT@PVA@HQ, 并系統研究了碳管取向結構以及孔隙間隙對ACNT@PVA@HQ器件電化學性能以及電荷儲存機理的影響. 實驗表明, 極少量對苯二酚活性物質(0.1%, 摩爾分數)的加入, 可以使ACNT@PVA@HQ器件的體積比容量相比純ACNT@PVA器件提升6.4倍, 同時保持了極高的倍率性能和循環穩定性. 進一步利用溶劑蒸發的方法制備了高密度取向的碳管陣列(DACNT), 組裝的DACNT@PVA@HQ器件在電流密度11.1 mA?cm-2下, 其比電容量高達385 mF?cm-2 (1674 mF?cm-3), 在平均功率密度大小為0.96 mW?cm-2 (4.17 mW?cm-3)的條件下, 其更大能量密度可以達到0.06 mW?h?cm-2 (0.26 mW?h?cm-3), 優于眾多文獻報道的結果. 實驗證明取向結構的陣列可以有效縮短離子遷移路徑, 提高電荷的轉移效率, 使得器件具有良好的倍率性能和更低的內阻. 這種新型的氧化還原增強型超級國巨貼片電容代理不但具有的電化學儲能性質, 還滿足環保、安全的理念, 為未來新能源裝置的開發提供了新思路, 具有良好的應用前景.

 固態超級國巨貼片電容代理作為超級國巨貼片電容代理的一種結構分支,因其具有安全、環境友好等優點而成為研究熱點.固態超級國巨貼片電容代理(SSCs)要求電解質具有低電子電導率、室溫下高離子電導率和良好的力學性能等特點.凝膠聚合物電解質(GPE)是固態聚合物電解質中離子電導率較高的一種,既無電解質泄漏的風險,也不具有水系電解質的毒性或有機系電解質的易燃性.GPE根據溶劑類型分為水凝膠聚合物電解質、有機凝膠聚合物電解質、離子液凝膠電解質,凝膠聚合物電解質主要由聚合物基體、添加劑、導電鹽組成.GPE既是離子導電的介質,又起到隔膜的作用.本文綜述了GPE在SSCs中的最新研究進展,并指出GPE未來研究發展趨勢.


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