摘要

纺织基超级电容器在实际应用场景中将面临不同的气候环境,而基于传统碱性聚乙烯醇(PVA)凝胶电解质的超级电容器的电化学性能受温度影响显著。以共面结构的纺织基超级电容器为研究对象,采用向传统PVA-KOH-H2O体系中添加丙烯酸(AA)单体的方法,提高凝胶电解质在宽温度范围内的电化学性能及稳定性;通过在-20~60℃的温度范围内测试织物电极表面电阻、凝胶电解质电学性能及纺织基超级电容器的电化学行为变化,探究温度对共面结构的纺织基超级电容器的影响机制,并与夹层结构的纺织基超级电容器进行比较分析。结果表明:随着温度的升高,织物电极表面电阻下降,凝胶电解质的离子电导率提高,共面结构的纺织基超级电容器的储能性能逐渐提升。在0.06 mA/cm2的电流密度下,面积比电容从1.57 mF/cm2(20℃)增加至2.70 mF/cm2(60℃)。由于电极和电解质集成在同一平面,温度变化对共面结构的纺织基超级电容器的界面作用影响较小,但电解质与空气的接触面积增大,高温下充放电稳定性减弱。