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Good prospect of ionic liquid based-poly(vinyl alcohol) polymer electrolytes for supercapacitors with excellent electrical, electrochemical and thermal properties

离子液体 材料科学 乙烯醇 循环伏安法 离子电导率 差示扫描量热法 超级电容器 电解质 玻璃化转变 介电谱 电化学 热稳定性 化学工程 聚合物 高分子化学 无机化学 化学 物理化学 有机化学 电极 复合材料 热力学 工程类 催化作用 物理
作者
Chiam–Wen Liew,S. Ramesh,A. K. Arof
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier BV]
卷期号:39 (6): 2953-2963 被引量:167
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2013.06.061
摘要

Poly(vinyl alcohol) (PVA)/ammonium acetate (CH3COONH4)/1–butyl–3–methylimidazolium chloride (BmImCl) based polymer electrolytes were prepared by solution casting method. The ionic conductivity increased with temperature as shown in temperature dependent-ionic conductivity study. The maximum ionic conductivity of (7.31 ± 0.01) mS cm−1 was achieved at 120 °C upon adulteration of 50 wt% of BmImCl. The samples obeyed Vogel–Tamman–Fulcher (VTF) relationship. The glass transition temperature (Tg) of the polymer matrix was reduced by doping it with salt and ionic liquid as shown in differential scanning calorimetry (DSC). Supercapacitor was thus assembled. Wider potential stability range has been observed with addition of ionic liquid. Inclusion of ionic liquid also improved the electrochemical behavior of EDLC. The capacitance of supercapacitor were determined by cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy and galvanostatic charge–discharge tester. The cell also illustrated energy density of 2.39 Wh kg−1 and power density of 19.79 W kg−1 with Coulombic efficiency above 90%.

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