Cellulose nanofiber hydrogel with high conductivity electrolytes for high voltage flexible supercapacitors

超级电容器 电解质 材料科学 纳米纤维 电导率 电容 离子电导率 自愈水凝胶 纤维素 化学工程 电极 电容器 纳米技术 电压 高分子化学 化学 电气工程 工程类 物理化学
作者
Rongda Zhang,Zhixin Zhang,Ping Xu,Jinxin Xu,Yiyan Gao,Guanghui Gao
出处
期刊:Carbohydrate Polymers [Elsevier BV]
卷期号:326: 121654-121654 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.carbpol.2023.121654
摘要

Although flexible double layer capacitors based on hydrogels overcome the drawbacks of commercial double layer capacitors such as low safety and non-deformability, it is still considered as attractive challenges to achieve high conductivity for hydrogel electrolytes as well as high operating voltages for hydrogel flexible supercapacitors. In this paper, ion migration channels were engineered by immobilizing positive and negative charges on polymer skeleton and dispersing cellulose nanofibers in the polymerized polyelectrolyte network, providing ultra-high ionic conductivity (103 mS cm-1). In addition, K3[Fe(CN)6] was introduced through a soaking method, leading to redox reactions on the surface of carbon electrode during charging and discharging, supporting a relatively wide voltage window (1.8 V). Moreover, the specific capacitance at high current remained 55 % of the specific capacitance at low current, indicating excellent rate performance. In addition, the device displayed high cycling stability (80.05 % after 10,000 cycles). Notably, we successfully light up the red LED with only one device. Accordingly, this work provides a feasible design concept for the development of cellulose nanofibers (CNF) hydrogel-based solid-state electrolyte with high conductivity for flexible supercapacitors with wide potential window and high energy density.
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
vermax完成签到,获得积分20
2秒前
打打应助甜甜青雪采纳,获得10
2秒前
h9777发布了新的文献求助10
2秒前
指导灰发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
ATOM发布了新的文献求助10
3秒前
李子琦完成签到 ,获得积分10
4秒前
单薄剑愁完成签到,获得积分10
4秒前
Unicorn_1完成签到,获得积分20
4秒前
6秒前
守望阳光1发布了新的文献求助10
6秒前
isasi完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
米缸发布了新的文献求助10
8秒前
Dr.Joseph发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
11秒前
BiangBiang完成签到 ,获得积分10
11秒前
科研通AI6.3应助夏夜采纳,获得10
11秒前
12秒前
正直向卉完成签到,获得积分20
12秒前
magic_sweets发布了新的文献求助10
12秒前
高高发布了新的文献求助10
13秒前
甜甜青雪发布了新的文献求助10
13秒前
wzc完成签到,获得积分10
15秒前
lv发布了新的文献求助10
15秒前
ming完成签到,获得积分10
15秒前
无花果应助正直向卉采纳,获得10
15秒前
科研通AI6.2应助xdd采纳,获得10
16秒前
小胖胖完成签到,获得积分10
19秒前
卡恩完成签到 ,获得积分0
19秒前
19秒前
19秒前
20秒前
小蘑菇应助魔幻的易梦采纳,获得10
20秒前
sx发布了新的文献求助10
21秒前
cauwindwill完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
feitian201861发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 680
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
Organic Reactions Volume 118 400
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 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6454716
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8265465
关于积分的说明 17616223
捐赠科研通 5520566
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2904688
邀请新用户注册赠送积分活动 1881460
关于科研通互助平台的介绍 1724133