动态网络水凝胶在功能化超级电容器中的应用及性能探究

摘要

的比电容，经4次切割-修复循环后，器件的比电容保持87%。在变量影响的探究中，随着Ca2+浓度增大，水凝胶的断裂强度逐渐提高，断裂伸长率逐渐下降，这是因为4-羧基苯硼酸分子与Ca2+形成电荷耦合后体系的交联程度增加所致；此外，固含量提高会导致交联密度和离子迁移阻力增加，因此在提高水凝胶断裂强度的同时使电化学性能下降。 3)还原氧化石墨烯/聚吡咯水凝胶电极（RGO/PPy/PVA Electrode）：以氧化石墨烯（GO）和吡咯（Py）为原料制备了还原氧化石墨烯/聚吡咯复合活性物质（RGO/PPy），并与双交联聚乙烯醇水凝胶体系混合制备了可自修复的RGO/PPy/PVA水凝胶电极。RGO/PPy活性物质的引入提高了水凝胶的力学强度、导电性及自修复效率，使最终制得的RGO/PPy/PVA水凝胶电极获得0.93MPa断裂强度、660%的断裂伸长率以及0.054S/cm的电导率；将切断的水凝胶重新拼接，60℃条件下3min内即可完成自修复，自修复效率为89%；与PAM/XG-NaCl水凝胶电解质组装成超级电容器，相同位置经三次切割后比电容仍能恢复到初始值的85%以上；RGO/PPy/PVA水凝胶电极在1M的NaCl电解液中测得比电容为2.4mF/cm2，主要因水凝胶电极的内阻较大和极化作用而影响了比电容的大小。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 功能化超级电容器的研究进展

1.2 功能化超级电容器的组成材料

1.3 超级电容器功能化设计中存在的问题

1.4 论文选题及研究内容

第二章 聚丙烯酰胺/黄原胶水凝胶电解质的制备及性能探究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 组装与测试

2.4 结果与讨论

2.5 本章小结

第三章 动态双交联聚乙烯醇水凝胶电解质的制备

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 组装与测试

3.4 结果与讨论

3.5 本章小结

第四章 功能化水凝胶电极的制备及性能探究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 组装与测试

4.4 结果与讨论

4.5 本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士期间取得成果

致谢