可穿戴智能設(shè)備以其輕量化和多樣性等特點(diǎn)越來(lái)越受到人們的關(guān)注,正逐步深入到日常生活中的各個(gè)領(lǐng)域。傳統(tǒng)的液態(tài)電解質(zhì)組裝的超級(jí)電容器和電池,在這里的實(shí)用性就會(huì)很大的限制,因?yàn)槠洳荒艹惺苓^(guò)多的外力導(dǎo)致器件變形損壞、會(huì)有有毒易揮發(fā)的液體電解質(zhì)泄漏的風(fēng)險(xiǎn),因此柔性的電解質(zhì)開(kāi)發(fā)和利用對(duì)可穿戴電子設(shè)備顯得尤為重要。與傳統(tǒng)的液態(tài)電解質(zhì)相比,柔性電解質(zhì),尤其是凝膠電解質(zhì)具有很好的加工性、適于智能設(shè)備的模量、極高的安全性、媲美液態(tài)電解質(zhì)的離子導(dǎo)電率、較高的介電常數(shù)等優(yōu)點(diǎn),引起了人們極大的研究興趣。作為柔性電池&電容的核心部件之一,凝膠電解質(zhì)主要有兩個(gè)作用,一是給柔性電池&電容提供足夠的電化學(xué)窗口和較快的離子電導(dǎo),二是支撐柔性電池&電容,使其在經(jīng)受外力時(shí)避免發(fā)生損毀而短路。在眾多的水凝膠電解質(zhì)中,聚乙烯醇（PVA）是被研究最多的,但是這種材料的保水性較差,自修復(fù)性能差,也不能實(shí)現(xiàn)過(guò)多的拉伸與壓縮,無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的需求。因而催生了一系列自修復(fù)聚合物材料作為水凝膠電解質(zhì),例如聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯酰胺（PAAm）和兩性聚合物（Zwitterionic Polymer）等。但是由于水凝... 

【文章來(lái)源】：吉林大學(xué)吉林省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：109 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 可穿戴柔性能源儲(chǔ)能
        1.2.1 柔性鋰離子電池
        1.2.2 柔性超級(jí)電容器
    1.3 固態(tài)電解質(zhì)
        1.3.1 聚合物電解質(zhì)
        1.3.2 無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)
    1.4 鹽中水電解質(zhì)(Water-in-salt electrolyte,Wi SE)
        1.4.1 鹽中水電解質(zhì)基本性質(zhì)
        1.4.2 鹽中水電解質(zhì)的體系擴(kuò)展
    1.5 立題思想
第二章 PAA-co-AAm/CoCl_2高拉伸高壓縮水凝膠電解質(zhì)性質(zhì)研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.1 主要實(shí)驗(yàn)用品
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 P(AA-co-AAm)/CoCl_2水凝膠電解質(zhì)的制備
        2.3.2 AC電極制備和組裝柔性超級(jí)電容器
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 P(AA-co-AAm)/Co Cl2水凝膠電解質(zhì)的制備與表征
        2.4.2 P(AA-co-AAm)/Co Cl2水凝膠電解質(zhì)的自修復(fù)性質(zhì)
        2.4.3 基于P(AA-co-AAm)/Co Cl2的超級(jí)電容器性能研究
        2.4.4 柔性和自修復(fù)超級(jí)電容器性能研究
    2.5 本章小結(jié)
第三章 新型HiSE高電壓高離子電導(dǎo)率水凝膠電解質(zhì)性質(zhì)研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料
        3.2.1 主要實(shí)驗(yàn)用品
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.1 PACH/SiO_2的制備
        3.3.2 HiSE的制備
        3.3.3 基于HiSE的超級(jí)電容器/電池的組裝和電化學(xué)測(cè)量
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 HiSE的基本性質(zhì)表征
        3.4.2 HiSE的柔性和自修復(fù)
        3.4.3 HiSE的電解質(zhì)的攜帶量和保水性
        3.4.4 HiSE高電勢(shì)窗口和高離子電導(dǎo)率
        3.4.5 基于HiSE的電容/電池性能研究
    3.5 本章小結(jié)
第四章 疏水PDMS增強(qiáng)高電壓窗口高離子電導(dǎo)Hi SE性質(zhì)研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)材料
        4.2.1 主要實(shí)驗(yàn)用品
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.3 測(cè)試方法
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 PDMS交聯(lián)劑的合成
        4.3.2 PDMS交聯(lián)的水凝膠(PPCH)合成
        4.3.3 PDMS交聯(lián)的水凝膠電解質(zhì)(PPCE)合成
        4.3.4 基于PPCE的超級(jí)電容器的組裝和電化學(xué)測(cè)量
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 PDMS交聯(lián)劑的合成
        4.4.2 PPCE基本性質(zhì)表征
        4.4.3 PPCE高電勢(shì)窗口和高離子電導(dǎo)率
        4.4.4 基于PPCE的電容性能
    4.5 本章小結(jié)
第五章 全文結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利
作者簡(jiǎn)介
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Construction of biomimetic smart nanochannels for confined water[J]. Liping Wen,Lei Jiang.  National Science Review. 2014(01)



本文編號(hào)：3644496