Rapid fabrication of tough sodium alginate/MXene/poly(vinyl alcohol) dual-network hydrogel electrolytes for flexible all-solid-state supercapacitors

超级电容器 电解质 乙烯醇 材料科学 电容 化学工程 自愈水凝胶 电化学 储能 纳米技术 制作 离子电导率 聚合物 复合材料 电极 高分子化学 化学 医学 功率(物理) 物理 替代医学 物理化学 量子力学 病理 工程类
作者
Jingyang Tian,Zhe Sun,Cai Shi,Zhanhua Huang
出处
期刊:International Journal of Biological Macromolecules [Elsevier BV]
卷期号:248: 125937-125937 被引量:48
标识
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2023.125937
摘要

With the rapid development of flexible portable devices, polymer-based hydrogel electrolytes have drawn tremendous attention and widespread interest to replace conventional liquid electrolytes. Herein, an eco-friendly, low cost and fast method was adopted to synthesize novel cross-linked dual-network hydrogel electrolytes (PVA/SA/MXene-NaCl) within 5 min due to the formation of borate bonds. The unique dual-network structure of hydrogel enabled hydrogel electrolytes to efficiently dissipate energy under deformation and the formation of borate bonds endowed hydrogel with self-healing ability. Benefited from the introduction of NaCl and MXene, the hydrogels displayed a high ionic conductivity (40.8 mS/cm) and enhanced mechanical strength (650 kPa). Notedly, the flexible supercapacitor with low concentration of NaCl (0.3 mol L−1) delivered a superior areal capacitance of 130.8 mF cm−2 at 1 mA cm−2 and 106.2 mF cm−2 at 3 mA cm−2, and simultaneously offered remarkable capacitance retention under the state of bending, self-healing (five cycles), compression and stretching. Moreover, as-assembled supercapacitor maintained about 88.9 % of its original capacitance and 90.5 % of Coulombic efficiency after 5000 charge-discharge cycles. Our research presented a simple and universally pathway to prepare flexible energy storage devices with excellent mechanical and electrochemical properties.
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
刚刚
光热效应发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
zcy发布了新的文献求助10
1秒前
共享精神应助白日梦采纳,获得10
2秒前
AY发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
bybyby完成签到,获得积分10
4秒前
光热效应完成签到,获得积分10
5秒前
Klaus发布了新的文献求助10
6秒前
高高完成签到,获得积分10
7秒前
闹闹加油发布了新的文献求助30
7秒前
Jasper应助123采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
小马牙牙发布了新的文献求助10
9秒前
秀丽诗柳发布了新的文献求助10
11秒前
健身哥发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
14秒前
小王梓发布了新的文献求助10
15秒前
英俊的铭应助Klaus采纳,获得30
15秒前
猪猪侠发布了新的文献求助10
15秒前
闹闹加油发布了新的文献求助10
15秒前
可爱的函函应助小马牙牙采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
碧蓝的翠发布了新的文献求助10
17秒前
rrr完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
dgxef发布了新的文献求助10
20秒前
lijin发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
junjun关注了科研通微信公众号
21秒前
22秒前
酷波er应助zcy采纳,获得10
23秒前
英姑应助沉默鱼采纳,获得10
24秒前
25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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
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 6406789
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8226009
关于积分的说明 17444826
捐赠科研通 5459529
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2884865
邀请新用户注册赠送积分活动 1861286
关于科研通互助平台的介绍 1701779