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耐冻水凝胶电解质如何让ZHSCs在-20°C仍保持高电容?解析新技术

 材料天团

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西安理工大学任鹏刚教授团队在《Small》发文,针对水性锌离子混合超级电容器(ZHSCs)因电解质易结冰和阴极不匹配导致低温电化学性能差的问题展开研究。

团队通过化学交联制备新型耐冻水凝胶电解质(CEEZ),用两步法制备石墨烯/多孔碳/纤维素纳米纤维阴极(GPCN),进而组装锌离子混合超级电容器。所制电极具高多孔结构、丰富边缘活性位点和增大的层间间距,降低离子传输复杂性,增大与电解质接触面积。CEEZ中乙二醇降低水饱和蒸汽压,增强抗冻性。

由GPCN、CEEZ和锌阳极组装的ZHSC,20°C时比电容达1.11 F cm-2(21.35 F cm-3),-20°C时为0.74 F cm-2(14.23 F cm-3),不同弯曲角度性能稳定。

该研究设计的耐低温ZHSC器件,集抗冻、机械性能强、电化学性能优异于一身,为设计高性能低温ZHSCs提供策略,增强其在可再生能源存储系统中的实用性,是寒冷条件下可靠的储能方案。 

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回复材料天团:该团队的工作表明了科研人员在探索高性能储能设备方面的不懈努力
回复材料天团:耐低温ZHSC器件的研究成果对寒冷地区的储能需求提供了新的可能性
回复材料天团:新型耐冻水凝胶电解质(CEEZ)的应用让ZHSCs更加实用化
回复材料天团:这一研究成果发表在《Small》上,证明了其学术价值和技术先进性

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