国产三级精品三级在线观看,国产高清无码在线观看,中文字幕日本人妻久久久免费,亚洲精品午夜无码电影网

?港城大/南科大ACS Nano：微調(diào)水凝膠中的水狀態(tài)實(shí)現(xiàn)高壓水系電池

水凝膠被廣泛用作水系電池中的準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)。然而，當(dāng)水被摻入聚合物網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，析氫反應(yīng)也不能被有效抑制故其不適用于高壓電池。

在此，香港城市大學(xué)支春義、范俊教授、南方科技大學(xué)李洪飛等人通過深入研究水凝膠中水分子的狀態(tài)，設(shè)計(jì)出了超分子水凝膠電解質(zhì)。與傳統(tǒng)水凝膠相比，它具有更多的非凍結(jié)結(jié)合水和更少的自由水。具體而言，作者開發(fā)了兩種策略來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)：一是采用帶有各種親水基團(tuán)的單體來增強(qiáng)聚合物鏈的親水性；另一種是加入兩性離子聚合物或含有反離子的聚合物作為超親水單元。特別地，在制備的水凝膠中，非凍結(jié)結(jié)合水含量從傳統(tǒng)水凝膠的0.129增加到大于0.4 mg mg^-1，而自由水含量則從1.232降至0.15 mg mg^-1。

結(jié)果顯示，采用所制備的具有低濃度摻入鹽和增強(qiáng)的親水基團(tuán)或超親水基團(tuán)的水凝膠獲得了高達(dá)3.25V的寬電化學(xué)窗口。此外，該工作開發(fā)的水凝膠電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的高濃鹽電解質(zhì)，其成本也低得多。此外，所設(shè)計(jì)的超分子水凝膠電解質(zhì)使水系鉀離子電池（AKIB）系統(tǒng)具有1.9 V的高電壓平臺(tái)，并使AKIB穩(wěn)定循環(huán)超過3000次。

圖1. 水凝膠中水的三種不同狀態(tài)的示意圖

總之，該工作開發(fā)了一系列超分子水凝膠電解質(zhì)，其中含有大量親水基團(tuán)（即-OH、-CONH₂）或超親水基團(tuán)（即-NH₄⁺、-SO₃^–），可有效調(diào)節(jié)結(jié)合態(tài)和自由態(tài)水分子的比例。特別是，非凍結(jié)結(jié)合水含量從傳統(tǒng)傳統(tǒng)水凝膠的0.129增加到大于0.4 mg^-1，而自由水含量則從1.232降至0.15 mg^-1。由于制備的電池中結(jié)合水的增加可以將自由水從電極表面隔離開來，電化學(xué)穩(wěn)定性窗口（ESW）成功地從1.6 V（PAM）擴(kuò)展到2.80-3.25 V。為證明所開發(fā)的水凝膠電解質(zhì)的優(yōu)越性，作者進(jìn)一步構(gòu)建了AKIB。

結(jié)果顯示，采用PSBMA1-co-PMETAC1水凝膠電解質(zhì)組裝的全AKIB 顯示出超過3000次的長(zhǎng)期循環(huán)、1.9 V的高放電平臺(tái)和1.5 A g^-1的比容量。此外，所開發(fā)的水凝膠電解質(zhì)也適用于其他類型的水系電池，并表現(xiàn)出高放電平臺(tái)（例如，鋰離子電池為1.9 V，混合納離子電池為2.05 V）。因此，這些水凝膠電解質(zhì)具有較寬的ESW值，并顯示出廣泛的適用性，為進(jìn)一步提高水系電池的性能提供了一條途徑。

圖2. 基于所設(shè)計(jì)水凝膠電解質(zhì)的PTCDI||KFeMnHCF-AKIBs的電化學(xué)性能

Fine Tuning Water States in Hydrogels for High Voltage Aqueous Batteries, ACS Nano 2024 DOI: 10.1021/acsnano.3c08398

原創(chuàng)文章，作者：Jenny（小琦），如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/03/22/9bfaf6db92/

国产三级精品三级在线观看,国产高清无码在线观看,中文字幕日本人妻久久久免费,亚洲精品午夜无码电影网

?港城大/南科大ACS Nano：微調(diào)水凝膠中的水狀態(tài)實(shí)現(xiàn)高壓水系電池

相關(guān)推薦