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基于均质薄离子凝胶聚合物电解质并使用聚(二甲基硅氧烷)压模的高度柔性和稳定的固态超级电容器
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2019-10-29 , DOI: 10.1021/acsami.9b14990
Dawoon Lee 1 , Yeon Hwa Song 2 , U Hyeok Choi 2 , Jaekyun Kim 1
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2019-10-29 , DOI: 10.1021/acsami.9b14990
Dawoon Lee 1 , Yeon Hwa Song 2 , U Hyeok Choi 2 , Jaekyun Kim 1
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为了实现高结构完整性和出色的离子传输,设计由离子导电相和机械支撑聚合物基体组成的离子凝胶聚合物电解质(IGPE)是开发下一代全固态的有前途的材料策略之一能量存储系统。本文中,我们制备了一种IGPE薄膜,其中使用硅弹性体基冲压方法将包含离子液体和锂盐的离子扩散相与交联的环氧相双连续缠绕在一起,从而生产出均匀的IGPE基薄膜低表面粗糙度(R rms= 0.5 nm)。在根据离子成分的浓度,膜厚度和各种工艺参数对IGPE薄膜进行了优化之后,IGPE本身显示出0.23 mS / cm的高离子电导率,并且具有用于锂离子传输的低活化能,以及基于金属-绝缘体-金属配置的大约10μF/ cm 2的高电容。此外,使用我们的聚二甲基硅氧烷(PDMS)压印方法生产的包含两个IGPE涂层活化碳电极的全固态超级电容器展现出高能量和功率密度(在875 W / kg和28 kW / k时为44 W h / kg)千克在3 W h / kg)。还发现,这种超级电容器的电流电阻(IR)显着降低(超过50%)。)跌落,这是低界面电阻的指标,同时即使在剧烈的机械变形(例如弯曲或滚动)后仍保持初始电化学性能。因此,所有这些结果都支持以下事实:我们开发的PDMS压印方法能够为全固态可穿戴式能量存储设备提供具有可接受的稳定性和机械柔韧性的高性能离子凝胶聚合物薄膜基电解质。
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更新日期:2019-10-29
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