大豆分离蛋白膜基中性水相超级电容器的构筑

以三乙醇胺(TEA)为增塑剂,制备了一系列不同TEA含量的大豆分离蛋白(SPI)薄膜,并以改性SPI膜和商业膜为隔膜,以活性炭为电极材料,结合硫酸锂电解质,构筑了超级电容器单体器件,系统研究了各超级电容器的性能。研究结果表明,由改性SPI膜组装的超级电容器的电位窗口能够达到1.5V,且表现出优异的双电层电容特性。改性膜SPI/TEA-1.6组装的超级电容器EDLC-1.6有最高的单电极比电容,在1.0A/g电流密度下为113.44F/g,能量密度高达8.86(W·h)/kg,功率密度为7.84×10~2 W/kg,其电化学性能远优于由商业膜组装的超级电容器,且改性SPI薄膜具有良好的热稳定性及较好的离子传导性能。

聚合物电解质在超级电容器中的研究进展

便携式电子器件迅速发展,安全性能更高的聚合物电解质受到广泛关注。本文介绍了近些年应用于超级电容器的各类聚合物电解质,包括全固态聚合物电解质、凝胶聚合物电解质、多孔聚合物电解质、复合聚合物电解质以及能够提供赝电容的氧化还原聚合物电解质,并详细讨论了上述聚合物电解质的特点和研究进展。提出了发展宽电压窗口、高离子导电型、高机械强度、质轻且薄的有机复合凝胶聚合物电解质会是超级电容器电解质领域未来的发展趋势;综合性能优异的聚合物电解质将会在超级电容器等新能源领域发挥重要作用。

季铵型交联聚芳醚砜薄膜的制备及其性能研究

以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)为铵化试剂,合成了含有双键的季铵型聚芳醚砜共聚物,通过流延技术,在热处理条件下挥发溶剂并交联,制备了季铵型交联聚芳醚砜(cPAES-N)薄膜。论文研究了聚芳醚砜的基本结构、交联情况、热稳定性和不同温度下的吸水溶胀情况。研究发现,交联聚芳醚砜薄膜可在流延溶剂中稳定存在,而且其热稳定性优于非交联聚芳醚砜(PAES-N);交联聚芳醚砜薄膜的吸水率与溶胀率均低于非交联聚芳醚砜薄膜,尺寸稳定性良好。

大豆分离蛋白／氧化石墨烯复合膜基超级电容器的制备及性能研究

超级电容器作为一种新型的储能器件受到了广泛关注。隔膜作为其重要组成部分承担着阻隔电子和传输电解质离子的双重作用。本论文采用环境友好、可再生、可降解的大豆分离蛋白为基体,结合性能优异的氧化石墨烯(GO)制备了一系列SPI/GO复合膜并负载Li_2SO_4构建了双电层超级电容器,超级电容器具有优良的电化学性能,在电流密度为1.0 A·g^(-1)电流密度下,比电容值可达到110 F·g^(-1),能量密度高达8.89W·h·kg^(-1)。