自阻燃海洋高分子凝胶电解质在全固态超级电容器中的应用

发布时间：2023-02-23 18:19

　　随着便携式电子设备和电动汽车的快速发展,探索具有高能量密度和优异安全性的高性能储能装置成为首要任务。超级电容器(SCs)作为解决不可再生化石燃料资源稀缺问题的重要储能装置之一,因其具有更高的功率密度,快速充放电效率和长循环寿命等突出特点而被广泛关注。传统的液态SCs存在电解质泄漏、质量大、不柔性、安全性差等问题限制了其在新一代电子设备中的应用。使用聚合物凝胶作为电解质的全固态超级电容器(SSCs)很好的解决了传统SCs的缺点,可以极大的满足人们对于轻便、柔性、高安全性的电子产品的需求。其中,凝胶聚合物电解质(GPEs)的开发是发展SSCs的关键。已经报道的GPEs大多是不可再生的聚合物,由于这些聚合物在空气中的易燃性使电子设备仍然存在安全隐患。因此,开发一种高性能、自阻燃的绿色可再生GPEs非常具有实际意义。海洋天然高分子(海藻酸盐、卡拉胶)是一种天然的、可再生的、环境友好的生物质大分子,因为具有良好的生物相容性和生物可降解性已经被广泛用于食品添加剂、化妆品原料和医疗材料等领域。海洋天然高分子(海藻酸盐、卡拉胶)的自凝胶特性使其能够应用于SSCs的GPEs。其次,海藻酸盐、卡拉胶具有无...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第一章 绪论
    1.1 超级电容器
        1.1.1 超级电容器的简介
        1.1.2 液态超级电容器
        1.1.3 全固态超级电容器
    1.2 固态电解质
        1.2.1 固态电解质的分类
        1.2.2 凝胶聚合物电解质的发展
    1.3 阻燃海洋天然高分子
        1.3.1 海洋天然高分子的简介及应用
        1.3.2 海藻酸盐
        1.3.3 卡拉胶
    1.4 本论文的目的意义和研究内容
第二章 海藻酸锂基阻燃凝胶聚合物电解质的制备及其全固态超级电容器性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验材料及仪器
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验仪器设备
    2.3 实验部分
        2.3.1 Li-Alg/LiOAc FRGPEs的制备
        2.3.2 样品的表征
        2.3.3 SSCs的组装
        2.3.4 SSCs电化学测试方法
        2.3.5 扩散系数的计算
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 凝胶性表征
        2.4.2 强度表征
        2.4.3 热稳定性表征
        2.4.4 器件安全性表征
        2.4.5 电化学表征
        2.4.6 离子扩散机理讨论
    2.5 本章小结
第三章 聚乙烯醇/卡拉胶基阻燃凝胶聚合物电解质的制备及其全固态超级电容器性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料及仪器
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器设备
    3.3 实验过程
        3.3.1 PC FRGPEs的制备
        3.3.2 样品的表征
        3.3.3 SSCs的组装
        3.3.4 SSCs电化学测试方法
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 结构表征
        3.4.2 强度表征
        3.4.3 热稳定性表征
        3.4.4 电化学表征
    3.5 本章小结
第四章 海藻酸锂/卡拉胶基阻燃凝胶聚合物电解质的制备及其全固态超级电容器性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料及仪器
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验仪器设备
    4.3 实验过程
        4.3.1 A/C FRGPE的制备
        4.3.2 样品的表征
        4.3.3 SSCs的组装
        4.3.4 SSCs电化学测试方法
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 结构表征
        4.4.2 强度表征
        4.4.3 热稳定性表征
        4.4.4 电化学表征
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3748498