Illite/Poly(vinyl alcohol) Hydrogel Electrolytes with High Mechanical Strength and Ionic Conductivity for Flexible Energy Storage Devices

乙烯醇 材料科学 自愈水凝胶 电解质 化学工程 超级电容器 离子电导率 伊利石 极限抗拉强度 抗压强度 层状结构 复合数 复合材料 电化学 高分子化学 化学 聚合物 电极 物理化学 石英 工程类
作者
He Wang,Yongxian Wang,Dan Zhao,Shunyu Han,Wan Meng,Xing-Qi Jin
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:41 (30): 20127-20135 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.5c02377
摘要

Poly(vinyl alcohol) (PVA) hydrogel electrolytes are widely used in flexible energy storage devices because of their high safety, excellent flexibility and biocompatibility. However, PVA hydrogels suffer from low mechanical strength and poor electrochemical properties. To address this issue, in this study, a green composite hydrogel was prepared by introducing Illite, a silicate clay with a lamellar structure, into PVA hydrogel using a cyclic freeze-thaw method. Illite interacts with PVA molecular chains to form hydrogen bonds, leading to a robust cross-linked network structure, which significantly enhances the mechanical properties of the compliant hydrogels. The composite hydrogel prepared by adding 2% Illite to PVA (denoted as P-I2%) has a tensile strength of 1.52 MPa, elongation at break of 524%, and compressive strength of 0.97 MPa. Moreover, the lamellar structure of Illite generates directional channels in the PVA gel matrix, enabling the P-I2% hydrogel electrolyte to exhibit high ionic conductivity (41.9 mS cm-1). The specific discharge capacity of the supercapacitor assembled using the P-I2% hydrogel electrolyte was 116.97 mF cm-2 at a current density of 1 mA cm-2, and the capacitance retention rate of the P-I2%-based supercapacitor was 86.61% after 5000 working cycles at a current density of 5 mA cm-2. This work provides new ideas for clay minerals in the pathway to enhance the performance of hydrogel electrolytes.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Abracadabra应助科研通管家采纳,获得50
刚刚
刚刚
刚刚
刚刚
科研通AI2S应助zqxu采纳,获得30
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
kingwill举报超帅谷芹求助涉嫌违规
3秒前
3秒前
中森明菜发布了新的文献求助30
3秒前
无畏发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
至乐无乐完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
善学以致用应助XIXI采纳,获得10
7秒前
欢呼的雁菡完成签到,获得积分10
7秒前
秋鱼完成签到,获得积分10
9秒前
lit完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
z3Q应助ccc采纳,获得50
11秒前
小蘑菇应助NQ12356797采纳,获得10
11秒前
DZT完成签到,获得积分10
11秒前
顺利的飞荷完成签到,获得积分0
11秒前
江风海韵完成签到,获得积分10
12秒前
黄小柒发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
中森明菜完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
Hiker发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
重重完成签到 ,获得积分10
15秒前
傲娇的凡发布了新的文献求助10
15秒前
JamesPei应助沐雨橙风采纳,获得10
15秒前
15秒前
FashionBoy应助Yilam采纳,获得10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
深情安青应助香蕉草丛采纳,获得10
19秒前
和安发布了新的文献求助10
20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
Theoretical modelling of unbonded flexible pipe cross-sections 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 1500
Specialist Periodical Reports - Organometallic Chemistry Organometallic Chemistry: Volume 46 1000
Current Trends in Drug Discovery, Development and Delivery (CTD4-2022) 800
The Scope of Slavic Aspect 600
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5528154
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4617769
关于积分的说明 14560217
捐赠科研通 4556495
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2496966
邀请新用户注册赠送积分活动 1477228
关于科研通互助平台的介绍 1448548