Self-healable and redox active hydrogel obtained via incorporation of ferric ion for supercapacitor applications

自愈水凝胶 氧化还原 超级电容器 乙烯醇 材料科学 聚苯胺 化学工程 极限抗拉强度 电解质 电化学 高分子化学 聚合物 复合材料 化学 电极 冶金 物理化学 工程类 聚合
作者
Jianhao Lin,Xusheng Du
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:446: 137244-137244 被引量:55
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.137244
摘要

Poly (vinyl alcohol)/phytic acid (PVA/PA) hydrogels have been identified as self-healable electrolytes. In this work, a novel redox active and self-healable PVA/PA/Fe3+ (PPFe) hydrogel containing dual cross-linking network through the formation of both metal coordination bonds and hydrogen bonds was fabricated via a freezing-thawing method. For the first time to our best knowledge, it was found that the introduction of dynamic Fe3+ coordination bonds into the PPFe hydrogel not only improved its mechanical properties and self-healing ability via re-configuration of various bonds, but also afforded the hydrogel high electrochemical redox activity. Compared with plain PVA/PA hydrogels, the as-fabricated PPFe gel delivered greatly improved mechanical properties, including a tensile stress of 0.618 MPa and tensile strain of 924 %, as well as a strain self-healing efficiency of 72 %. The self-healable and redox active PPFe hydrogel was further utilized to fabricate supercapacitors, where the redox reaction of Fe3+ occurred on polyaniline/carbon nanotubes (PANI/CNTs) electro-active material, resulting in an ultra-high 1526 mF/cm2 at 0.5 mA/cm2, and a remarkable energy density of 0.212 mWh/cm2 at 0.25 mW/cm2, as wells as an excellent cycling stability. Moreover, it could recover its electrochemical performance after the cutting-healing, which would greatly improve the reliability and safety of the energy storage device.
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
song发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
魔幻毛豆发布了新的文献求助10
1秒前
端庄的冬天完成签到,获得积分10
1秒前
xuz完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
Karry完成签到 ,获得积分10
2秒前
科研通AI2S应助李小新采纳,获得10
2秒前
小二郎应助李小新采纳,获得10
2秒前
李政辉完成签到,获得积分20
3秒前
科研通AI5应助blue采纳,获得10
3秒前
3秒前
馒头发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
ll发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
思源应助11采纳,获得10
4秒前
1111发布了新的文献求助10
4秒前
陈圈圈完成签到,获得积分10
4秒前
kimiwanano发布了新的文献求助10
5秒前
十令完成签到,获得积分10
5秒前
怕孤独的鸽子应助莫离采纳,获得20
6秒前
阿巴阿巴发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
堀江真夏完成签到 ,获得积分10
7秒前
HEIKU应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
朝颜发布了新的文献求助10
7秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得100
7秒前
HEIKU应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
xiaozhao完成签到,获得积分10
8秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
FelixChen应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
dddddd发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
hhhh完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
高分求助中
Java: A Beginner's Guide, 10th Edition 5000
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Research Handbook on Multiculturalism 500
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
Plasmonics 400
建国初期十七年翻译活动的实证研究. 建国初期十七年翻译活动的实证研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3848074
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3390873
关于积分的说明 10564001
捐赠科研通 3111268
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1714725
邀请新用户注册赠送积分活动 825468
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 775530