水凝膠電解質具有離子傳導性和強大的柔韌性,被廣泛認為是柔性超級電容器的理想候選材料。然而,它們在實際應用中也面臨一些挑戰,如無法自我修復、電極-電解質界面不穩定、工作溫度范圍有限以及易燃燒等,這些問題嚴重影響了儲能設備的使用壽命。近期,深圳大學材料學院萬學娟教授課題組報道了一種全能型綠色水凝膠電解質(SNFs/PGP/硼砂/甘油(SPBG)-ZnSO4),該電解質集多種關鍵性能于一體,包括高保水性、寬溫度耐受性(-20 °C至90 °C)、優異的界面粘附性(60.7 kPa)、出色的阻燃性(極限氧指數為51%)、低溫自愈性(-20 °C時10 s)和良好的離子導電性(7.68 mS cm-1)。
圖1. SPBG-ZnSO4的制備示意圖。
圖2. SPBG-ZnSO4的保水性能、粘附性能以及柔性超級電容器的電化學性能。
圖3. SPBG-ZnSO4基超級電容器的電化學性能。
該工作以“Biomass Hydrogel Electrolytes toward Green and Durable Supercapacitors: Enhancing Flame Retardancy, Low-Temperature Self-Healing, Self-Adhesion, and Long-Term Cycling Stability”為題發表在《Nano Letters》上(DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c02852)。論文的第一作者為深圳大學材料學院碩士研究生朱楠楠,通訊作者為深圳大學材料學院萬學娟教授和張作才博士。該研究得到國家自然科學基金、廣東省自然科學基金以及深圳市科技計劃等項目的支持。
文章鏈接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.4c02852
深圳大學萬學娟教授課題組https://cmse.szu.edu.cn/szdw1/jsml/gfzclygc/j_s/wxj.htm長期招收高分子智能材料、能源材料背景的博士后,有意者可將簡歷發至wanxj@szu.edu.cn。
工作內容:聚合物基自修復材料;水系鋅離子電池。
應聘條件: 35周歲以下,高分子材料、有機化學、能源材料等相關專業,即將獲得博士學位或者取得博士學位3年以內;具有較強的科研創新能力和團隊協作精神,有發表SCI二區以上相關論文者優先。
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