大豆蛋白水凝胶电解质的制备及在固态超级电容器中的应用
2021-07-03张盖同宋晓丽南静娅汪宏生储富祥王春鹏
林产化学与工业 2021年3期
张盖同, 宋晓丽, 南静娅, 汪宏生, 储富祥, 王春鹏*
(1.中国林业科学研究院 林产化学工业研究所;生物质化学利用国家工程实验室;国家林业和草原局林产化学工程重点实验室;江苏省生物质能源与材料重点实验室,江苏 南京 210042;2.南京林业大学 江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心,江苏 南京 210037;3.山东省临沂市生态环境局兰陵县分局,山东 临沂 276000)
超级电容器是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型电能存储器件,由于具有高功率密度、快速充/放电以及长循环寿命等特点,发展前景广阔[1-3]。当前,大部分超级电容器主要使用液态电解质[4],但存在易泄露、封装工艺复杂及机械变形时容易引起电极错位等缺陷,极大地限制了其应用。相比之下,固态电解质具有优异的机械稳定性、无有毒电解液泄露以及可作为隔膜使用等优势[5],提高了基于固态电解质超级电容器的安全性,降低了其封装成本[6],因此受到越来越多的关注。现阶段,用于超级电容器的固态电解质主要包括无机陶瓷电解质[7]、凝胶电解质[8]以及聚电解质[9]。其中,凝胶聚合物电解质因具有相对较高的离子电导率而使用最广泛[10-11],但存在弹性差、不可压缩等机械缺陷,这可能造成器件内部短路、电容衰减甚至失效等问题。因此,开发具有高电导率和优异机械性能的新型凝胶聚合物电解质是固态电解质的研究重点。本研究以大豆蛋白(SPI)和丙烯酰胺(AAm)为原料,过硫酸铵(APS)为引发剂……
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