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
发布时间：2022-01-13 11:32
电子皮肤、智能电子服装等可穿戴电子设备迅速发展,促进了储能系统的功能化研究,良好的拉伸性能和自修复能力成为研制储能器件的关键要求。超级电容器具有比电池更高的能量密度和更长的循环寿命,在功能化设计中表现更多潜力。然而,已有功能化超级电容器的研究大多需要外加基底,导致功能表现不理想。水凝胶的三维网络结构和含水状态为离子传输提供通道,部分动态网络水凝胶还兼具高弹性和自修复性。因此,本文采用双网络（Dual-network）和双交联（Dually crosslinking）两种策略制备高强高韧、可自修复的水凝胶,开发这些水凝胶在电解质和电极材料中的应用,为可穿戴电子设备的普及提供研究基础。1)双网络水凝胶电解质（Dual-network Hydrogel Electrolyte）:由疏水缔合的聚丙烯酰胺及钙离子交联的黄原胶构成动态双网络水凝胶,通过无机盐的引入制得聚丙烯酰胺/黄原胶水凝胶电解质（PAM/XG Hydrogel Electrolyte）。PAM/XG水凝胶电解质具备良好的抗断裂韧性,断裂伸长率最高可达1240%,同时具有0.66 MPa的断裂强度;PAM/XG水凝胶电解质组装的超...
【文章来源】：暨南大学广东省 211工程院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
通过非平面构建实现大幅度拉伸的连接示意图及扫描电镜展示[37]
暨南大学硕士学位论文薄膜电极（宽度为 10 mm）贴在水凝胶上下两侧，使两侧电极的正对面积为 10 10mm（如图 2-1a）。拉伸型器件的组装是预先拉伸水凝胶电解质（伸长率大于 1000%），将薄膜电极贴合后，撤去外力，使水凝胶带动电极收缩从而形成波纹结构（如图 2-1b）。
出的等效电路，R1为水凝胶电解质层电容，R2为电荷迁移电阻cuit fitted by Zview, R1is the electroyer capacitance, R2is charge transfe = 1 104凝胶电解质的厚度；R1（Ω）为水是样品的横截面积。学性能主要通过器件的性能来体试考察的是比容量、内电阻以及电容表示单位质量或单位体积器
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Mechanically Strong Conductive Hydrogel Reinforced by Diaminotriazine Hydrogen Bonding[J]. Qian Wu,Bing Xu,Jun-jie Wei,Qing Wang,Qi-gang Wang,刘文广. Chinese Journal of Polymer Science. 2017(10)
[2]超级电容器的现状及发展趋势[J]. 余丽丽,朱俊杰,赵景泰. 自然杂志. 2015(03)
[3]柔性显示器概念性样机及专利最新进展[J]. 徐亨,陈妤红,高阳光,何丹,于洁,申超,刘继延,尤庆亮. 江汉大学学报(自然科学版). 2015(03)
[4]我国的超级电容器与电动汽车[J]. 杨裕生. 电源技术. 2015(01)
[5]全固态、纤维状、柔性聚合物太阳能电池和超级电容器集成器件[J]. 功能材料信息. 2014 (01)
[6]超级电容器电解质的研究进展[J]. 刘潇娟,杨光,廖红英,孟蓉,张华. 化学试剂. 2013(06)
[7]SELF-HEALING BIODEGRADABLE POLY（UREA-URETHANE） ELASTOMERS BASED ON HYDROGEN BONDING INTERACTIONS[J]. Cong-cong Liu,Ai-ying Zhang,Lin Ye,冯增国. Chinese Journal of Polymer Science. 2013(02)
[8]电导法测定无机盐对十二烷基磺酸钠溶液临界胶束浓度的影响[J]. 贺国旭,张丽,李光. 化学研究. 2011(02)
[9]盐溶液电导率与浓度和温度的关系测量[J]. 陈丽梅,程敏熙,肖晓芳,黄佐华. 实验室研究与探索. 2010(05)
[10]超级电容器综述[J]. 李歆. 中国电子商情(基础电子). 2009(11)
硕士论文
[1]微环境对疏水缔合水凝胶性能的影响研究[D]. 牛娜.吉林大学 2017
[2]纳米TiO2-PPy自修复微胶囊制备及其对硅烷膜耐蚀性的影响[D]. 许潇雨.山东建筑大学 2017
[3]面向可穿戴电子设备应用需求的柔性超级电容器的研究[D]. 杜连欢.暨南大学 2016
[4]石墨烯复合气凝胶的结构控制合成及性能研究[D]. 孙瑞.江南大学 2015
[5]聚吡咯基纳米复合电极材料的研究[D]. 刘洪锦.东华大学 2011
本文编号：3586342
【文章来源】：暨南大学广东省 211工程院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
通过非平面构建实现大幅度拉伸的连接示意图及扫描电镜展示[37]
暨南大学硕士学位论文薄膜电极（宽度为 10 mm）贴在水凝胶上下两侧，使两侧电极的正对面积为 10 10mm（如图 2-1a）。拉伸型器件的组装是预先拉伸水凝胶电解质（伸长率大于 1000%），将薄膜电极贴合后，撤去外力，使水凝胶带动电极收缩从而形成波纹结构（如图 2-1b）。
出的等效电路，R1为水凝胶电解质层电容，R2为电荷迁移电阻cuit fitted by Zview, R1is the electroyer capacitance, R2is charge transfe = 1 104凝胶电解质的厚度；R1（Ω）为水是样品的横截面积。学性能主要通过器件的性能来体试考察的是比容量、内电阻以及电容表示单位质量或单位体积器
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Mechanically Strong Conductive Hydrogel Reinforced by Diaminotriazine Hydrogen Bonding[J]. Qian Wu,Bing Xu,Jun-jie Wei,Qing Wang,Qi-gang Wang,刘文广. Chinese Journal of Polymer Science. 2017(10)
[2]超级电容器的现状及发展趋势[J]. 余丽丽,朱俊杰,赵景泰. 自然杂志. 2015(03)
[3]柔性显示器概念性样机及专利最新进展[J]. 徐亨,陈妤红,高阳光,何丹,于洁,申超,刘继延,尤庆亮. 江汉大学学报(自然科学版). 2015(03)
[4]我国的超级电容器与电动汽车[J]. 杨裕生. 电源技术. 2015(01)
[5]全固态、纤维状、柔性聚合物太阳能电池和超级电容器集成器件[J]. 功能材料信息. 2014 (01)
[6]超级电容器电解质的研究进展[J]. 刘潇娟,杨光,廖红英,孟蓉,张华. 化学试剂. 2013(06)
[7]SELF-HEALING BIODEGRADABLE POLY（UREA-URETHANE） ELASTOMERS BASED ON HYDROGEN BONDING INTERACTIONS[J]. Cong-cong Liu,Ai-ying Zhang,Lin Ye,冯增国. Chinese Journal of Polymer Science. 2013(02)
[8]电导法测定无机盐对十二烷基磺酸钠溶液临界胶束浓度的影响[J]. 贺国旭,张丽,李光. 化学研究. 2011(02)
[9]盐溶液电导率与浓度和温度的关系测量[J]. 陈丽梅,程敏熙,肖晓芳,黄佐华. 实验室研究与探索. 2010(05)
[10]超级电容器综述[J]. 李歆. 中国电子商情(基础电子). 2009(11)
硕士论文
[1]微环境对疏水缔合水凝胶性能的影响研究[D]. 牛娜.吉林大学 2017
[2]纳米TiO2-PPy自修复微胶囊制备及其对硅烷膜耐蚀性的影响[D]. 许潇雨.山东建筑大学 2017
[3]面向可穿戴电子设备应用需求的柔性超级电容器的研究[D]. 杜连欢.暨南大学 2016
[4]石墨烯复合气凝胶的结构控制合成及性能研究[D]. 孙瑞.江南大学 2015
[5]聚吡咯基纳米复合电极材料的研究[D]. 刘洪锦.东华大学 2011
本文编号：3586342
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