聚乙烯醇基水凝胶超级电容器制备及性能研究

作者：焦玉荣^*; 彭成淋; 耿玉涛; 李耀耀; 温俊峰; 相玉琳; 高立国

来源：非金属矿, 2023, 46(01): 35-39.

• 超级电容器
• 聚乙烯醇
• 乙烯基杂化二氧化硅纳米颗粒
• 水凝胶

以聚乙烯醇(PVA)为单体，乙烯基杂化二氧化硅纳米颗粒(VHSNPs)为交联剂，过硫酸铵(APS)为引发剂，硫酸(H2SO4)为溶剂，碘化钾(KI)为氧化还原物质，通过化学反应合成了VHSNPs-PVA/H2SO4/KI水凝胶，然后与泡沫镍组装成超级电容器。采用X射线衍射（XRD）仪、原位红外光谱(IR)仪、场发射扫描电子显微镜(SEM)和能谱（EDS）仪等对合成的水凝胶进行结构表征，通过机械测试研究水凝胶的力学性能，采用电化学工作站对制备的超级电容器进行循环伏安、交流阻抗及恒电流充放电测试。结果表明，VHSNPs-PVA/H2SO4/KI水凝胶具有良好的力学性能，能在一定范围内进行拉伸和压缩，具有很好的保水性，能够有效黏附在物体上。在0.5 A/g的电流密度下，制备的超级电容器质量比电容为190F/g，能量密度为6.60 Wh/kg，且具有很小的内阻和电荷转移电阻，在1 000次恒电流充放电过程中电容保持率为96%。

• 单位
  榆林学院