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有机-无机复合凝胶电解质的制备及其在Zn-MnO2电池中的应用

杨凯 胡媛媛 于鸿达 季善果 袁鲁宁 徐加虎 秦硕

杨凯, 胡媛媛, 于鸿达, 季善果, 袁鲁宁, 徐加虎, 秦硕. 有机-无机复合凝胶电解质的制备及其在Zn-MnO2电池中的应用[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2022.12.09.001
引用本文: 杨凯, 胡媛媛, 于鸿达, 季善果, 袁鲁宁, 徐加虎, 秦硕. 有机-无机复合凝胶电解质的制备及其在Zn-MnO2电池中的应用[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2022.12.09.001
* 通信作者,E-mail: yyhu@sdau.edu.cn; hdyu@sdau.edu.cn; yangkai@sdau.edu.cn[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2022.12.09.001
Citation: * 通信作者,E-mail: yyhu@sdau.edu.cn; hdyu@sdau.edu.cn; yangkai@sdau.edu.cn[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2022.12.09.001

有机-无机复合凝胶电解质的制备及其在Zn-MnO2电池中的应用

doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2022.12.09.001
详细信息
  • 中图分类号: TM911.3

* 通信作者,E-mail: yyhu@sdau.edu.cn; hdyu@sdau.edu.cn; yangkai@sdau.edu.cn

  • 摘要: 水系锌离子电池具有低成本、安全、环保等优点,在规模化储能和智能可穿戴方面极具应用前景。提高其循环稳定性以及循环寿命是实现水系锌离子电池进一步应用的关键问题之一。本工作采用二维层状蒙脱土和丙烯酰胺单体,通过两步法合成了具有三维网状结构的蒙脱土-聚丙烯酰胺水凝胶电解质(Montmorillonite-Polyacrylamide hydrogel,MMT-PAM)。蒙脱土的加入为丙烯酰胺单体的原位聚合提供了吸附位点,提高了水凝胶的机械性能。此外,蒙脱土表面丰富的负电荷为Zn2+的快速传输提供更多离子传输通道,提高其离子电导率(室温下为34 mS·cm-1),赋予MMT-PAM水凝胶电解质更好的循环稳定性。组装的Zn-MnO2电池在0.2 A·g-1时提供了289 mAh·g-1的比容量,且可稳定循环2000次。此外,使用MMT-PAM水凝胶作为电解质制备的柔性电池在经过不同外界条件冲击下依然可正常工作,表现出了其在柔性电子领域的应用可行性。

     

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出版历程
  • 网络出版日期:  2023-03-06

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