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【学术东林】我校纤维素介孔电解质膜的研究取得新进展

时间:2022-03-13 01:01 点击次数:
  本文摘要:不受便携式消费电子类产品急遽快速增长的影响,柔性固态储能器件的研究沦为热点。聚合物电解质膜对于储能电池和柔性固态超级电容器的发展十分最重要,然而传统的聚合物电解质膜一般来说既非源于可再生资源也无法生物降解,往往还牵涉到简单的制取过程,对其广泛应用导致一定影响。近日,我校材料科学与工程学院(生物质材料科学与技术教育部重点实验室)于海鹏教授研究团队明确提出一种纤维素介孔电解质膜的制取新方法,并在此基础上研发出有柔性的固态超级电容器和微型电容器,表明了出色的性能。

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不受便携式消费电子类产品急遽快速增长的影响,柔性固态储能器件的研究沦为热点。聚合物电解质膜对于储能电池和柔性固态超级电容器的发展十分最重要,然而传统的聚合物电解质膜一般来说既非源于可再生资源也无法生物降解,往往还牵涉到简单的制取过程,对其广泛应用导致一定影响。近日,我校材料科学与工程学院(生物质材料科学与技术教育部重点实验室)于海鹏教授研究团队明确提出一种纤维素介孔电解质膜的制取新方法,并在此基础上研发出有柔性的固态超级电容器和微型电容器,表明了出色的性能。涉及研究成果在线公开发表于《Advanced Energy Materials》(http://dx.doi.org/10.1002/aenm.201700739)。

论文第一作者赵大伟讲解,这项研究工作以离子液体为介质的互为转化成方法制取了可再生和可生物降解的纤维素介孔膜(mCel膜),构建了一种方法非常简单和可拓展的纤维素介孔电解质膜的制取新策略。所制得的mCel膜具备均匀分布和尺寸固定式的微孔、介孔和低孔隙率,具备低透明性、极佳的柔韧性和机械强度,经氢氧化钾(KOH)溶液增生后还具备极高的电解液保有亲率和离子传导性等优点,这些特性是首次在单种可再生和可降解材料中以求全部构建。基于这些特点,以mCel电解质膜和活性碳电极装配的柔性固态超级电容器需要展示出较高的比电容和出色的循环性。这种电解质膜另一个引人注目的应用于价值在于,可以在不用于粘合剂和简单装置的条件下,将电极材料必要沉积到mCel聚合物电解质膜上,便于非常简单而智能地构建生产出有各种图案造型的微型电容器。

以上结果表明,这项研究明确提出了一种非常简单有效地且可拓展的方法,为制取柔性可生物降解的纤维素介孔膜以及便携储能装置认为了一个潜在发展方向。研究工作获得了国家自然科学基金和黑龙江省杰出青年科学基金的反对。

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