高力学性能及高导电性的防冻有机水凝胶电解质

• 作者: 王济君 吕秉玺 刘利彬
• 来源期刊: 山东科学
• 学科: 化学
• 关键词: 高导电性 防冻 有机水凝胶 超级电容器 传感器件
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 新材料|New Materials
• 页码范围: 60-69
• 页数: 10页
• 分类号: O635
• 语种: 中文
• DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2022.02.008

摘要

由于水凝胶电解质的力学性能差且水在低温下会结冰,限制了水凝胶电解质在储能器件和电子导体方面的应用.加入大豆分离蛋白,以丙烯酰胺和甲基丙稀酰乙基磺基甜菜碱为单体,在二甲基亚砜/H20的混合溶液和氯化锂的存在下,通过自由基聚合制备了高力学性能、高导电性的防冻有机水凝胶.其具有良好的电导率(最高37.5 mS/cm)、良好的力学性能(最大应力69 kPa,最大应变762.5％)、优良的韧性和抗疲劳性能,对应变和温度具有良好的响应性、宽的传感窗口及稳定性,具有应用于传感器领域的潜力.另外,所制备的超级电容器在20℃和-20℃均表现出良好的电化学性能,20℃时,0.2 A/g电流密度下,超级电容器的比电容为62.1 F/g,5 A/g的高电流密度下,比电容仍有30 F/g;同时具有良好的抗冻性能和循环稳定性,-20℃时,0.5 A/g电流密度下,超级电容器循环10 000圈后仍能保持20℃下容量的92％.