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]
卷期号:326: 121654-121654
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
2秒前
王衡完成签到,获得积分10
2秒前
哈密哈密完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
zero完成签到,获得积分10
6秒前
勤恳完成签到,获得积分10
6秒前
芋芋发布了新的文献求助10
7秒前
完美世界应助双夏采纳,获得10
7秒前
琳琅发布了新的文献求助10
7秒前
zero发布了新的社区帖子
11秒前
水枝发布了新的文献求助10
11秒前
Orange应助芋芋采纳,获得10
12秒前
NMC完成签到,获得积分20
12秒前
13秒前
华仔应助Mashiro采纳,获得10
13秒前
kukudou2完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
19秒前
19秒前
水枝完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
22秒前
邹友亮发布了新的文献求助10
23秒前
孙伟伟发布了新的文献求助10
26秒前
Mashiro发布了新的文献求助10
26秒前
28秒前
28秒前
柯妙之完成签到 ,获得积分10
28秒前
32秒前
32秒前
算了飞发布了新的文献求助10
33秒前
37秒前
WELXCNK完成签到,获得积分10
38秒前
bkagyin应助琳琅采纳,获得10
39秒前
算了飞完成签到,获得积分10
39秒前
杭凡儿发布了新的文献求助10
41秒前
oMayii完成签到 ,获得积分10
42秒前
壮观的元柏完成签到,获得积分10
43秒前
无私馒头完成签到,获得积分10
44秒前
高分求助中
The Illustrated History of Gymnastics 800
The Bourse of Babylon : market quotations in the astronomical diaries of Babylonia 680
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 500
機能營養學前瞻(3 Ed.) 300
Problems of transcultural communication 300
Zwischen Selbstbestimmung und Selbstbehauptung 300
Hydrogen Diffusion in Metals 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2506838
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2158416
关于积分的说明 5525068
捐赠科研通 1878949
什么是DOI,文献DOI怎么找? 934592
版权声明 564038
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 499145