新疆大学考研好考吗，新疆大学研究生好考吗
成果简介
水系锌离子混合超级电容器 (ZHSC) 因其阻燃性、易于制造性和出色的往返效率而成为当前的研究课题之一。随着向真正有用的储能电池的发展，必须妥善解决腐蚀和枝晶生长问题的瓶颈因素，以大大提高其循环寿命和能源效率。本文，新疆大学Chenchen Ji、Yinnian Liao等研究人员在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊发表名为“Natural Polysaccharide Strengthened Hydrogel Electrolyte and Biopolymer Derived Carbon for Durable Aqueous Zinc Ion Storage”的论文，研究通过设计共价交联的聚丙烯酰胺（表示为PAAm）和物理交联的松散多糖的不对称双网络，设计了一种天然多糖增强的水凝胶电解质（表示为 PAAm/agar/Zn(CF3SO3 ) 2 ）。然后吸收Zn(CF3SO3）2水性电解质。在这种聚合物基质中，PAAm链负责构建软域以固定水分子，而琼脂成分提高了机械性能并有利于电解质离子传输。
由于这些原因，所设计的水凝胶电解质有效地抑制了锌枝晶生长，实现了锌的均匀沉积，并提供了令人满意的1.55S m -1的离子电导率。碳还合成了具有高度互连的多孔碳质网络（表示为 NC）的微球正极材料，该材料在Zn水溶液//NC ZHSC。更值得注意的是，结合 PAAm/琼脂/Zn(CF3SO3 ) 2水凝胶电解质和 NC 的优点，建成的准固态ZHSC实现了73.4 mAh g -1的高比容量和出色的能量密度61.3Wh kg –1以及10000次循环的出色循环稳定性。这项工作在水凝胶电解质和电极的结构设计中证明了良好的实用性材料用于高级ZHSC应用。
图文导读
图1、PAAm/琼脂/Zn(CF3SO3) 2水凝胶电解质的制备过程示意图。
(b) 琼脂、PAAm、PAAm/琼脂和 PAAm/琼脂/Zn(CF3SO3) 2水凝胶的 FTIR 光谱。
(c) SEM图像和(d)冻干PAAm/琼脂/Zn(CF3SO3) 2水凝胶的相应元素映射图像。
(e) 光学图像说明了 PAAm/琼脂/Zn(CF3SO3) 2水凝胶的机械性能。
(f) PAAm/琼脂/Zn(CF3SO3) 2的拉伸应力-应变曲线) 和PAAm/Zn(CF3SO3) 2水凝胶。
(g) PAAm/琼脂/Zn(CF3SO3)2水凝胶的拉伸能力的图片。
(h) PAAm/琼脂/Zn((CF3SO3)2和PAAm/Zn(CF3SO3) 2水凝胶的压缩曲线。
(i) PAAm/琼脂/Zn(CF3SO3)2压缩过程的光学照片水凝胶。
(j) PAAm/琼脂/Zn(CF3SO3)2和PAAm/Zn(CF3SO3)2水凝胶的机械性能(例如，断裂伸长率、拉伸强度和断裂能)的比较。
(k) EIS 图和计算的 PAAm/琼脂/Zn(CF3SO3)2水凝胶的离子电导率。
图2. (a) NC形成过程示意图。(b) ZnO 模板、(c) ZnO@PDA和 (d, e) NC 样品的 SEM 图像。(f) NC的TEM 和 (g) HRTEM 图像。插图显示了 NC 的相应 SAED 模式。(h) NC 的元素映射图像。
图 3. (a) XRD图，(b) 拉曼光谱，(c) 氮吸附-脱附等温线，(d) NC 孔径分布，(e) XPS (f) 高分辨率 N 1s XPS光谱。
图4. (a) 组装水性 ZHSC 的示意图模型。(b) Zn//NC ZHSC的倍率性能。(c) 不同扫描速率下的CV曲线。(d) CV曲线，在 3mVs–1时具有电容和扩散贡献。(e) 不同扫描速率下的电容和扩散贡献。(f) NC在0.25和1.0Ag–1的不同质量负载下的面积容量。(g) Zn//NC ZHSC在5.0Ag–1下10000次循环的长寿命循环性能，插图显示了第一条和最后一条 GCD 曲线。
图5. (a) Zn//Zn 对称电池在水凝胶和水性电解质中的电压-时间曲线。(b) 在1M Zn(CF3SO3 ) 2和 PAAm/agar/Zn(CF3SO3 ) 2水凝胶电解质中测试的 Tafel 曲线。(c) 1M Zn(CF3SO3 ) 2水性电解质和(d) PAAm/琼脂/Zn(CF3SO3 ) 2水凝胶电解质中在不同沉积时间下对称透明电池的原位光学显微镜照片。
图6. 为 (a) 电子计时器、(b、c) LED 灯、(d-e)为 电子手表和手机充电的准固态 ZHSC设备的数码照片。
文献：
https://doi.org/10.1021/acsami.2c03323
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