祝贺课题组硕士研究生曾佳铭在《ACS Applied Energy Materials》上发表文章

2024.11.14

文章链接:https://doi.org/10.1021/acsaem.4c01463

共晶电解质因其成本效益、耐温性和高安全性而在锌离子混合超级电容器(ZHSC)中显示出巨大的潜力。然而,共晶电解质机械强度差、制备工艺复杂成为阻碍ZHSC实际应用的主要障碍。在此,我们通过原位一步自由基聚合工艺开发了一种基于纤维素增强聚丙烯酰胺(PAM)的共聚物(CPG)电解质。

分散的纤维素纤维在稳定共聚物的网络结构和扩大共聚物的孔径方面起着至关重要的作用,从而提高了共聚物的力学性能和离子传输速率。此外,包括氯化胆碱、尿素、乙二醇和ZnCl2在内的三元深共晶溶剂赋予共聚物固有的热稳定性、抗干燥性和抗冻性能。

因此,制备的共晶电解质具有良好的力学性能(抗拉强度为35.3 kPa,抗压强度为117.0kPa),高锌离子转移数(0.68),优异的柔韧性和良好的附着力。由于这些优点,采用CPG电解质的对称电池在1390 h内实现了稳定循环,并且组装的柔性ZHSC在各种恶劣条件下具有良好的机械变形适应性,并且在−15至60℃的宽温度范围内具有操作可行性。


这项工作为设计用于柔性ZHSC的多功能共晶电解质提供了一种有前途的策略。