近日,课题组在 Biomacromolecules 期刊上发表题为 Recyclable Polysaccharide-Based Supramolecular Ionogel Electrolytes for Flexible Supercapacitors 的研究论文。离子凝胶电解质因其具有宽电化学窗口、化学/热稳定性及不可燃特性,同时兼具聚合物网络可调控的形态结构,在柔性超级电容器领域展现出显著优势。本研究提出一种基于超分子自组装策略制备超分子离子凝胶的方法,以天然绿色来源的天然多糖衍生物乙二醇壳聚糖 (GC) 和离子液体1- 乙烯基 -3- 乙基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐 (IL) 为主要原料,利用 GC 与 IL 分子间的非共价相互作用(氢键、离子 - 偶极)设计制备可再生的新型绿色多糖基超分子离子凝胶电解质,在室温下的离子电导率为 4.4 mS cm−1 ,储能模量为 1.1×105 Pa ,同时具有良好的自修复特性,在 300% 剪切应变破坏后其模量可恢复初始值的 95 % 。由于凝胶前驱液对电极具有良好的润湿性, GC0.1 - DMSO1/IL1 可在电极片上原位制备,以其构筑的超级电容器工作电压可达 2.5 V,在 1 A g−1 的电流密度下,比电容为 40 F g−1,功率密度为 770 W kg−1时,最大能量密度为 22.2 Wh kg−1,经 726 次充放电循环后其容量保持率达 94.7% 。此外,GC0.1 - DMSO1/IL1 可以通过水实现回收与再利用,不会对环境产生任何危害。
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材化学院 2022 级硕士研究生邹斌虎和 2023 级硕士研究生覃慧枝为共同第一作者,课题组李勇进教授和梁媛媛副教授为共同通讯作者。此项工作受到了国家自然科学基金 (No. 52373070, No. 52273071, No. U22A20248, and No. U21A2092) ,浙江省高层次人才专项支持计 划 (2022R51008) ,浙江省尖兵领雁计划 (2024C01047-1) 及杭州市高层次海外学者和人才创新创业项目(202011108)的资助。
文章链接:https://doi.org/10.1021/acs.biomac.5c01378

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