Page 56 - 《橡塑智造与节能环保》2017年8期

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新型纤维素介孔膜：高性能柔性全固态

超级电容器器件

近期，东北林业大学于海鹏教 然高分子物质，具有可再生、可降 电极组装的柔性全固态超级电容器
授研究团队报道了一种可用于高性 解、热稳定性强、机械强度高等突 能够展示出较高的比电容、高的倍
能柔性全固态超级电容器器件的新 出特点。文献已报道了以纤维素衍 率性能和良好的稳定性(循环10000
型纤维素介孔膜。 生物复合膜(醋酸纤维素、甲基纤 次后的电容保留率为84.7%)。这种
由于便携式电子器件突飞猛进 维素、硝基-甲基纤维素等)作为隔 电解质膜另一个突出的应用价值在
的发展，柔性薄膜型储能器件特别 膜材料应用于锂离子电池、锂硫电 于，可以在不使用粘合剂和复杂装
是柔性全固态超级电容器能够实现 池、铝空电池等储能器件中，但直 置的条件下，将电极材料直接沉积
能量供给的同时兼具柔性、超薄甚 接以纤维素为原料制备高离子导电 到mCel膜上。mCel膜在其中起到了
至透明特性而广受关注。聚合物电 性的聚合物电解质膜并应用于柔性 柔性基体与聚合物电解质的双重身
解质作为柔性超级电容器中重要组 全固态超级电容器等储能器件尚少 份，便于简单地集成制造出各种图
分之一，具有电解质和隔膜的双重 有报道。 案造型的微型超级电容器。组装的
功能，促进了便携式和可穿戴式电 采用一种简单并可扩展的制备 微型超级电容器表现出非常好的柔
子设备的储能系统的开发。 策略，首先以相转化的方法制备了 韧性和电化学储能性能，即使在大
聚合物电解质膜由于其高离子 纤维素的溶解液，然后对纤维素溶 尺度反复弯曲状态下也依然保持整
电导率、宽电化学窗口和使用安全 解液再生成水凝胶膜，并借助微孔 体结构的完整性。以上结果表明，
性而引起越来越多的关注，然而传 膜的作用形成具有均匀介孔结构的 这项研究提出了一种简单有效且可
统的聚合物电解质膜通常既非来源 纤维素电解质膜(mCel膜)。所制得 扩展的方法，为制备柔性可生物降
于可再生资源也不能生物降解，往 的mCel膜具有高孔隙率(71.78%)、 解的纤维素介孔膜以及便携储能装
往还涉及复杂的制备过程，对其广 高透明性、极好的柔韧性和机械强 置指出了一个潜在发展方向。
泛应用造成一定影响，已不能满足 度，经氢氧化钾(KOH)溶液浸润后还 相关论文在线发表在
新型全固态超级电容器的高性能、 具有极高的电解液保留率(451.2%) AdvancedEnergyMaterials(DOI：
柔韧性与环保性要求，迫切需要发 和离子传导性(0.325S/cm)等优点， 10.1002/aenm.201700739)上，第一
展一种简单的策略制备高性能和可 这些特性是首次在单种可再生和可 作者为东北林业大学材料学院博士
降解的聚合物电解质材料。 降解材料中得以全部实现。基于这 研究生赵大伟。
纤维素是一种来源广泛的天 些特点，以mCel电解质膜和活性碳 （ZJ-01）

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