Highly flexible and adhesive poly(vinyl alcohol)/poly(acrylic amide-co-2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid)/glycerin hydrogel electrolyte for stretchable and resumable supercapacitor

超级电容器 电解质 材料科学 乙烯醇 化学工程 自愈水凝胶 磺酸 丙烯酸 准固态 电容 离子电导率 电化学 聚合物 高分子化学 复合材料 电极 色素敏化染料 化学 单体 物理化学 工程类
作者
Guoqi Chen,Oudong Hu,Jing Lu,Jianfeng Gu,Kai Chen,Jianren Huang,Linxi Hou,Xiancai Jiang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:425: 131505-131505 被引量:129
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.131505
摘要

Adhesion and stretchable hydrogel electrolytes have emerged as an ideal candidate in the fabrication of flexible all-solid-state supercapacitor. However, the conventional hydrogel electrolyte would inevitably deteriorate or even deactivate after mechanical damage (stretching and cutting) or dehydrating. As an alternative to overcome these limitations, we designed a dynamic elastic molecular double network (DN) hydrogel electrolyte consisting of poly(vinyl alcohol) (PVA) and poly(acrylic amide-co-2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid) (P(AM-AMPS)) networks. Glycerin was introduced into the PVA/P(AM-AMPS) system to enhance the inter-chain physically-crosslinked network. This DN hydrogel electrolyte exhibited remarkable stretchability (over 894%), strong adhesion (37.00 kPa to carbon materials) and high ionic conductivity (3.85 S m−1). In particular, the dynamic physically-crosslinked network endowed hydrogel electrolyte eminent mechanical tolerance. The toughness of hydrogel kept stable in 10 times 500% strain loading–unloading tensile test. Along with the CNT electrodes, a highly flexible all-solid-state supercapacitor was prepared by using our developed DN hydrogel as electrolyte. This hydrogel-based supercapacitor exhibited high capacitance (85.25 mF cm−2 at a current density of 0.5 mA cm−2). More importantly, benefiting from the unique network structure of hydrogel electrolyte, a steady bonding interface between electrode and electrolyte was constructed. Electrochemical performance of supercapacitor could be maintained in different working conditions. The capacitance of a device was stable upon stretching (200% strain) or bending (angle of 0–180°). In addition, hydrogel based supercapacitor could be resumed after dehydrating or cutting by accident. Our results provide a new slight into multifunctional all-solid-state supercapacitor preparation. We hope this hydrogel will promote the development of wearable energy storage.
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
青草完成签到,获得积分10
刚刚
lllly完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
热心市民发布了新的文献求助10
1秒前
可靠的马丁的应助被泥土采纳,获得20
2秒前
秋风的应助被年轻白开水采纳,获得10
2秒前
专注的念烟的应助被pokexuejiao采纳,获得30
2秒前
辛勤嘉懿发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
溪泉发布了新的文献求助10
4秒前
壳子刘完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
vary发布了新的文献求助10
6秒前
URB7完成签到,获得积分10
7秒前
支凌瑶发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
Z等等完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
rainny完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
耶椰耶发布了新的文献求助10
9秒前
深情安青的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
ding的应助被科研通管家采纳,获得30
9秒前
v0id的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
boshi发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
老格发布了新的文献求助30
10秒前
FashionBoy的应助被大力蚂蚁采纳,获得10
10秒前
ali完成签到,获得积分10
10秒前
桥豆麻袋完成签到,获得积分10
10秒前
星辰大海的应助被勤恳天思采纳,获得10
11秒前
任性孤菱完成签到 ,获得积分10
11秒前
英姑的应助被Twilight采纳,获得10
11秒前
jinyue完成签到 ,获得积分10
12秒前
学医小麻花完成签到,获得积分10
12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
Energie-Contracting 1500
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Ecotourism 400
Genera Orchidacearum Volume 4: Epidendroideae 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8063364
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9486821
关于积分的说明 21337619
捐赠科研通 7631426
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3396876
关于科研通互助平台的介绍 2527238
邀请新用户注册赠送积分活动 2434860