Hydrogen Bond Interpenetrated Agarose/PVA Network: A Highly Ionic Conductive and Flame-Retardant Gel Polymer Electrolyte

材料科学 琼脂糖 化学工程 乙烯醇 结晶度 氢键 电解质 聚合物 离子键合 复合材料 高分子化学 有机化学 物理化学 色谱法 化学 分子 电极 离子 工程类
作者
Tingting Yan,Yihui Zou,Xiaohui Zhang,Daohao Li,Xiangxin Guo,Dongjiang Yang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (8): 9856-9864 被引量:86
标识
DOI:10.1021/acsami.0c20702
摘要

The gel polymer electrolyte (GPE) is the key to assembling high-performance solid-state supercapacitors (SSCs). The commercial poly(vinyl alcohol) (PVA) GPE has developed a reputation due to low ionic conductivity endowed by its high crystallinity and poor water retention capacity. In this work, density functional theory (DFT) calculations first revealed that the high crystallinity of PVA can be greatly disrupted by forming hydrogen bonds with natural agarose macromolecules. The hydrogen bond interpenetrated three-dimensional agarose/PVA network offers high water retention and large amounts of channels for movement of Li+ on hydroxyl oxygen atoms. So, an optimized formation of the Li-O coordinate bond (gLi-O(r) = 8.78) and improved diffusion coefficient of Li+ (DLi+) (71 × 10-6 cm2 s-1) were obtained in the agarose/PVA model. When assembled into SSCs, agarose/PVA-GPE with 2 M LiOAc (AP-GPE) exhibits an outstanding specific capacitance (697.22 mF cm-2 at 5 mA cm-2). The high water retention of agarose and large amounts of -OH groups in the agarose macromolecular can generate H2O by dehydration reaction, reducing the flammability of PVA and greatly enhancing the safety of SSCs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
3秒前
ding应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
日月发布了新的文献求助10
5秒前
米格发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
核桃应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
6秒前
优美犀牛发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
11秒前
日月完成签到,获得积分10
11秒前
lxf_123完成签到,获得积分10
11秒前
Duck发布了新的文献求助50
12秒前
CC关注了科研通微信公众号
12秒前
13秒前
章子萱完成签到 ,获得积分10
15秒前
熊二发布了新的文献求助10
16秒前
18秒前
车厘子水门汀完成签到 ,获得积分10
19秒前
慕青应助Yellowred99采纳,获得30
19秒前
19秒前
小橙完成签到 ,获得积分10
21秒前
甜蜜的丹萱完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
zheng关注了科研通微信公众号
23秒前
香蕉觅云应助易夜雨居采纳,获得10
23秒前
24秒前
CC发布了新的文献求助10
24秒前
qwertyuiop发布了新的文献求助10
24秒前
zhao完成签到,获得积分10
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 800
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Handbook of Luminescence Dating 500
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6941147
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8627119
关于积分的说明 18299409
捐赠科研通 6373679
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3077990
关于科研通互助平台的介绍 2117439
邀请新用户注册赠送积分活动 2055027