超级电容器电极材料及器件的柔性化与微型化

随着可穿戴式电子设备的快速发展,各类柔性储能器件也相继出现。柔性超级电容器因其稳定性高、体积小、电化学性能优越等特点受到研究人员的广泛关注。开发一种工艺简单、电化学性能和柔性良好的电极材料对制备性能优越的柔性超级电容器具有重要意义。材料的选取、电极的制备及器件的微型化将是未来的主要研究方向。本文主要综述了柔性超级电容器电极材料的分类、具体的制备方法以及器件的主要构型,并探讨了柔性超级电容器电极材料及器件的主要发展方向和研究重点。

Nano-Au@PANI蛋黄空心结构电极材料的构筑及超级电容性能

采用两步化学氧化法,通过控制氧化剂的扩散合成了Nano-Au@PANI复合材料。采用透射电镜对其形貌进行了表征,采用电化学工作站对其电化学性能进行了测试,并研究了反应时间对其电化学性能的影响。结果表明,合成的Nano-Au@PANI复合材料具有蛋黄空心结构,PANI外壳层的厚度随时间的延长而增加,其作为电极材料比容量出现了先增大后减小的趋势。当反应时间为12h时,其PANI外壳层的厚度约为21nm,比容量为79F·g^(-1)。

基于离子液体协同法的双交联结构细菌纤维素/聚丙烯酰胺凝胶聚合物电解质构建

为实现凝胶电解质性能间的平衡,以氧化细菌纤维素为基体,分别采用3种阴离子类咪唑型离子液体与其实现离子交联,同时将丙烯酰胺在交联体中进行原位自由基聚合,制备细菌纤维素/聚丙烯酰胺双交联结构的凝胶聚合物电解质。其中阴离子类咪唑型离子液体分别是1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(EMIMBF_(4))、1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(EMIMPF_(6))和1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(EMIMTFSI),在构筑双交联结构凝胶聚合物电解质中起到了关键的协同作用。结果表明:在以EMIMBF_(4)为协同剂时,制备的凝胶聚合物电解质具有最优的力学性能和离子电导率;断裂伸长率为38.36%,拉伸强度为175.25 kPa,离子电导率达到20.16 mS/cm。