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PEDOT solid‐state polymer supercapacitor assembled with a KI‐doped gel polymer electrolyte
Journal of Applied Polymer Science ( IF 2.7 ) Pub Date : 2019-11-14 , DOI: 10.1002/app.48723 Fangji Gan 1 , Yuyu Xu 2 , Huimin Yang 2 , Zhe Ren 2 , Haiyan Du 2
Journal of Applied Polymer Science ( IF 2.7 ) Pub Date : 2019-11-14 , DOI: 10.1002/app.48723 Fangji Gan 1 , Yuyu Xu 2 , Huimin Yang 2 , Zhe Ren 2 , Haiyan Du 2
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Solid‐state polymer supercapacitors (SSP‐SCs) have vast potential for future development due to their compact, safe, environment‐friendly, and facile designing. Thus, prevalent researches have been explored in this area. In this article, poly(3,4‐ethylenedioxythiophene) (PEDOT) SSP‐SCs were assembled by using poly(3,4‐ethylenedioxythiophene)/carbon paper (PEDOT/CP) as electrodes and polyvinyl alcohol/sulfuric acid/potassium iodide (PVA/H2SO4/KI) as the gel polymer electrolyte. The effect of KI content on the electrochemical performance of the SC was studied by cyclic voltammetry, galvanostatic charge–discharge measurements (GCD), and electrochemical impedance spectroscopy. The results indicated that the PEDOT SSP‐SC has excellent electrochemical properties when KI doping amount was 60 wt %. The introduction of KI increased the specific capacitance due to the improved ionic conductivity and additional pseudocapacitance reaction at the electrode–electrolyte interface. The PEDOT SSP‐SC showed high energy and power densities of 451.32 Wh kg−1 and 13.29 kW kg−1, respectively, as well as a specific capacitance of 352.59 F g−1 for a discharge current of 1 mA cm−2. In addition, after 1000 GCD cycles, the PVA/H2SO4/KI‐based PEDOT SSP‐SC showed capacitance retention of 74.08%. Therefore, the SC exhibits outstanding energy and power density and good cycle stability and has great potential to be used in high‐energy density equipment. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020, 137, 48723.
中文翻译：
PEDOT固态聚合物超级电容器与KI掺杂的凝胶聚合物电解质组装在一起
固态聚合物超级电容器（SSP-SC）由于其紧凑，安全，环保和便捷的设计而具有巨大的未来发展潜力。因此，在这一领域已经进行了广泛的研究。在本文中，聚（3,4-亚乙基二氧噻吩）（PEDOT）SSP-SC通过使用聚（3,4-亚乙基二氧噻吩）/碳纸（PEDOT / CP）作为电极和聚乙烯醇/硫酸/碘化钾（ PVA / H 2 SO 4/ KI）作为凝胶聚合物电解质。通过循环伏安法，恒电流充放电测量（GCD）和电化学阻抗谱研究了KI含量对SC电化学性能的影响。结果表明，当KI掺杂量为60 wt％时，PEDOT SSP-SC具有优异的电化学性能。KI的引入增加了比电容，这是由于改善了离子电导率以及在电极-电解质界面处发生了额外的伪电容反应。PEDOT SSP‐SC的高能量密度和功率密度分别为451.32 Wh kg -1和13.29 kW kg -1，以及放电电流为1 mA cm -2时的比电容为352.59 F g -1。此外，经过1000次GCD循环后，基于PVA / H 2 SO 4 / KI的PEDOT SSP-SC的电容保持率为74.08％。因此，SC具有出色的能量和功率密度以及良好的循环稳定性，并具有在高能量密度设备中使用的巨大潜力。分级为4 +©2019 Wiley Periodicals，Inc.J.Appl。Polym。科学 2020，137，48723。
更新日期：2020-02-26
中文翻译：
PEDOT固态聚合物超级电容器与KI掺杂的凝胶聚合物电解质组装在一起
固态聚合物超级电容器（SSP-SC）由于其紧凑，安全，环保和便捷的设计而具有巨大的未来发展潜力。因此，在这一领域已经进行了广泛的研究。在本文中，聚（3,4-亚乙基二氧噻吩）（PEDOT）SSP-SC通过使用聚（3,4-亚乙基二氧噻吩）/碳纸（PEDOT / CP）作为电极和聚乙烯醇/硫酸/碘化钾（ PVA / H 2 SO 4/ KI）作为凝胶聚合物电解质。通过循环伏安法，恒电流充放电测量（GCD）和电化学阻抗谱研究了KI含量对SC电化学性能的影响。结果表明，当KI掺杂量为60 wt％时，PEDOT SSP-SC具有优异的电化学性能。KI的引入增加了比电容，这是由于改善了离子电导率以及在电极-电解质界面处发生了额外的伪电容反应。PEDOT SSP‐SC的高能量密度和功率密度分别为451.32 Wh kg -1和13.29 kW kg -1，以及放电电流为1 mA cm -2时的比电容为352.59 F g -1。此外，经过1000次GCD循环后，基于PVA / H 2 SO 4 / KI的PEDOT SSP-SC的电容保持率为74.08％。因此，SC具有出色的能量和功率密度以及良好的循环稳定性，并具有在高能量密度设备中使用的巨大潜力。分级为4 +©2019 Wiley Periodicals，Inc.J.Appl。Polym。科学 2020，137，48723。
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