学院贾鑫教授课题组在耐寒固态凝胶电解质领域取得新进展
发布日期:2022-04-08   作者:绿色化工实验室  浏览数:437

学院贾鑫教授课题组在耐寒固态凝胶电解质领域取得新进展

近日,学院贾鑫教授课题组在耐寒固态凝胶电解质领域取得新进展。该工作以“A flexible solid-state supercapacitor with extreme low-temperature tolerance based on an ion conducting ice gel electrolyte”为题,发表在国际顶级期刊《Journal of Materials Chemistry A》上,并被选为当期刊物内封面文章。《Journal of Materials Chemistry A》隶属英国皇家化学学会旗下,是材料及能源化学领域的顶尖期刊(中科院一区TOP期刊,IF=12.7)。

近年来,新能源汽车、智能可穿戴设备及便携式电子器件产业蓬勃发展,固态凝胶电解质作为上述产业储能装置的重要组成部分,因其柔性、易适应性和安全性等特点,备受研究人员广泛关注。传统的固态凝胶电解质所含的大量溶剂水遇低温易冻结,荷电离子传输受限,储能装置性能严重衰减,限制了相关器件在各类环境和气候条件下使用,成为能源技术领域的重要挑战。

该研究利用水作为溶剂,通过液氮超低温快速冷冻使技术,制备了一种具有双重导电机制、可通过离子簇实现类固态导体的离子和电荷传输行为的PVA/CuSO4冰凝胶,实现了在-10 ℃以下通过离子簇完成类固态导体的离子和电荷传输行为。研究组以PVA/CuSO4冰凝胶作为主材料制备的柔性超级电容器,可耐受(-80 ℃)超低温工作条件,经连续充放电7000次后,容量仍保持在91.8%左右,解决了传统储能装置在极端气候条件,尤其是高海拔和极寒地区无法使用的技术难题。

该研究得到了国家自然基金(U1703351,52073179)项目的资助和支持。学院2019级硕士研究生屠娟为第一完成人,河西学院禹兴海副教授为合作通讯作者。

(通讯员:王荣杰  王婵媚)