水凝胶电解质具有离子传导性和强大的柔韧性,被广泛认为是柔性超级电容器的理想候选材料。然而,它们在实际应用中也面临一些挑战,如无法自我修复、电极-电解质界面不稳定、工作温度范围有限以及易燃烧等,这些问题严重影响了储能设备的使用寿命。近期,深圳大学材料学院万学娟教授课题组报道了一种全能型绿色水凝胶电解质(SNFs/PGP/硼砂/甘油(SPBG)-ZnSO4),该电解质集多种关键性能于一体,包括高保水性、宽温度耐受性(-20 °C至90 °C)、优异的界面粘附性(60.7 kPa)、出色的阻燃性(极限氧指数为51%)、低温自愈性(-20 °C时10 s)和良好的离子导电性(7.68 mS cm-1)。
图1. SPBG-ZnSO4的制备示意图。
图2. SPBG-ZnSO4的保水性能、粘附性能以及柔性超级电容器的电化学性能。
图3. SPBG-ZnSO4基超级电容器的电化学性能。
该工作以“Biomass Hydrogel Electrolytes toward Green and Durable Supercapacitors: Enhancing Flame Retardancy, Low-Temperature Self-Healing, Self-Adhesion, and Long-Term Cycling Stability”为题发表在《Nano Letters》上(DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c02852)。论文的第一作者为深圳大学材料学院硕士研究生朱楠楠,通讯作者为深圳大学材料学院万学娟教授和张作才博士。该研究得到国家自然科学基金、广东省自然科学基金以及深圳市科技计划等项目的支持。
文章链接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.4c02852
深圳大学万学娟教授课题组https://cmse.szu.edu.cn/szdw1/jsml/gfzclygc/j_s/wxj.htm长期招收高分子智能材料、能源材料背景的博士后,有意者可将简历发至wanxj@szu.edu.cn。
工作内容:聚合物基自修复材料;水系锌离子电池。
应聘条件: 35周岁以下,高分子材料、有机化学、能源材料等相关专业,即将获得博士学位或者取得博士学位3年以内;具有较强的科研创新能力和团队协作精神,有发表SCI二区以上相关论文者优先。
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