A High-Performance Structural Supercapacitor

超级电容器 材料科学 复合材料 电容 纳米技术 电极 化学 物理化学
作者
Richard Reece,Constantina Lekakou,P.A. Smith
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (23): 25683-25692 被引量:155
标识
DOI:10.1021/acsami.9b23427
摘要

Considering the low specific capacitance of structural solid supercapacitors, which is due to the low ion diffusivity in solid electrolytes and the small specific surface area of some structural electrodes such as carbon fiber fabrics, novel structural supercapacitor designs are proposed and evaluated in this study based on supercapacitor-functional sandwich composite materials. Typical electrochemical double layer capacitors (EDLCs) are proposed with liquid organic electrolyte 1 M TEABF4 in PC (propylene carbonate). In the innovative sandwich structured composites, supercapacitors are embedded in the skins and integrated in the honeycomb core where the aluminum faces of the core constitute the current collectors of the supercapacitor-functional core. The sandwich composite material exhibited a flexural modulus of 5.07 GPa and a flexural strength of 413.9 MPa. The EDLCs embedded in the skins increased the skin flexural modulus and strength by 47% and 56%, respectively, for embedded lateral EDLCs, and by 91% and 106%, respectively, for embedded lateral and longitudinal EDLCs. Compared to typical EDLCs with the same electrolyte, the structural supercapacitors in this study demonstrated superior specific electrode capacitance, Csp,el = 153 F g-1 for the honeycomb supercapacitor and Csp,el = 95.7 F g-1 for the skin supercapacitor, translating to overall structural composite material performance of 0.68 Wh/m2honeycomb and 30.5 W/m2honeycomb for the supercapacitor-functional honeycomb, and 0.02 Wh/m2skin and 5.4 W/m2skin for the supercapacitor-functional skin.
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
FashionBoy的应助被程佳运采纳,获得10
1秒前
灿灿发布了新的文献求助20
2秒前
粗犷的月饼完成签到 ,获得积分10
2秒前
香蕉觅云的应助被真真采纳,获得10
2秒前
卢本伟发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
zwhy579发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
隐形曼青的应助被叶雨双采纳,获得10
4秒前
5秒前
不想写论文完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
南逸然完成签到,获得积分10
7秒前
传奇3的应助被树叶有专攻采纳,获得10
7秒前
mzhang2发布了新的文献求助10
8秒前
澳澳完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
星辰大海的应助被谢晋采纳,获得10
10秒前
orixero的应助被海绵宝宝采纳,获得10
10秒前
脑洞疼的应助被干净的琦采纳,获得50
10秒前
舒心的雪珍完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
小九发布了新的文献求助10
11秒前
Kaka完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
天空的小白完成签到,获得积分10
13秒前
yy完成签到,获得积分10
14秒前
TTxy_899发布了新的文献求助10
14秒前
shwang完成签到 ,获得积分10
15秒前
科研通AI2S的应助被hhh采纳,获得10
16秒前
DrJiang发布了新的文献求助10
17秒前
真真发布了新的文献求助10
17秒前
嘻嘻发布了新的文献求助10
18秒前
Dong发布了新的文献求助10
18秒前
vaikus完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
大个的应助被XiaoLiu采纳,获得30
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
CLSI C56QG Examples of Hemolyzed, Icteric, and Lipemic/Turbid Samples Quick Guide 400
Encyclopedia of Geology 2nd Edition 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7805138
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9338754
关于积分的说明 20492889
捐赠科研通 7397160
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3327679
关于科研通互助平台的介绍 2474554
邀请新用户注册赠送积分活动 2345780