聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮凝胶电解质的制备及其在柔性超级电容器中的应用

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本文通过对聚乙烯醇(PVA)进行戊二醛(GA)交联和聚乙烯毗咯烷酮(PVP)改性,制备了一种化学交联的、具有连通孔结构的PVA/PVP凝胶电解质复合膜。其孔径、溶胀度及离子电导率都随着PVP的增加而增加,但拉伸强度降低。制备的g-PVAP20的溶胀度及拉伸强度分别为534%和0.65MPa。  运用静电稳定还原法结合抽滤成膜技术制得石墨烯/炭黑(RGO/CB)柔性复合电极,并对其进行表征。结果表明,该石墨烯具有高的电导率(20Scm-1)和优异的水分散性;纳米炭黑均匀分布在石墨烯的层间,形成了三维导电网络,其电化学性能有明显的改善。  将制备的PVA/PVP凝胶电解质和RGO/CB柔性复合电极组装成了柔性超级电容器并对其进行测试。结果表明,所制备的g-PVAP20常温下具有和PVA-H2SO4凝胶电解质相似的电化学表现,并在高温下同样适用,解决了PVA-H2SO4在高温下容易氧化和流动的问题。同时,组装的超级电容器具有优异的弯曲和耐疲劳性能,有望成为一种应用于能实际的柔性全固态超级电容器。
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