柔性超級(jí)電容器由于其具備高功率密度、中等能量密度、快速充放電、好的循環(huán)穩(wěn)定性和機(jī)械柔韌性等眾多優(yōu)勢(shì),成為柔性電子設(shè)備的一種有前途的供能設(shè)備。柔性超級(jí)電容器制備的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是柔性電極材料的設(shè)計(jì)和開發(fā)。目前,柔性電極的傳統(tǒng)制備方法是將電化學(xué)活性物質(zhì)轉(zhuǎn)移或者覆蓋到不具有電化學(xué)活性的柔性基底上面。然而,這些制備方法繁瑣、生產(chǎn)成本高。這些非導(dǎo)電的基底物質(zhì)占據(jù)了超級(jí)電容器很大的質(zhì)量和體積,對(duì)柔性電子設(shè)備的整體性能不利。導(dǎo)電聚合物水凝膠（CPHs）具有三維網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu),其自身可以維持很大的機(jī)械形變,可以作為一種電極材料應(yīng)用于柔性超級(jí)電容器領(lǐng)域當(dāng)中。然而,大多數(shù)現(xiàn)有的CPHs的力學(xué)性能通常比較差,CPHs的機(jī)械性能和電化學(xué)穩(wěn)定性也有待改善。本論文主要集中于高強(qiáng)度聚苯胺聚乙烯醇導(dǎo)電水凝膠的設(shè)計(jì)與制備以及其在柔性超級(jí)電容器領(lǐng)域中的應(yīng)用研究。本論文對(duì)如何設(shè)計(jì)高強(qiáng)度高電化學(xué)活性的CPHs提供了新的思路和方法,對(duì)CPHs在柔性超級(jí)電容器領(lǐng)域中的應(yīng)用起到了重要的指導(dǎo)作用。本論文包括以下幾方面內(nèi)容:（1）以動(dòng)態(tài)硼酸酯鍵為化學(xué)交聯(lián)點(diǎn)將剛性聚苯胺（PANI）高分子鏈和柔性聚乙烯醇（PVA）高分子鏈在分子尺度上進(jìn)行超分子自組... 

【文章來源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：144 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１不同能量?jī)?chǔ)存裝置的能量密度和功率密度圖，即Ｒａｇｏｎｅ圖??超級(jí)電容器，又稱作電化學(xué)超級(jí)電容器，是介于傳統(tǒng)電容器和電池的一種新??

高功率密度、高循環(huán)穩(wěn)定性和長(zhǎng)循環(huán)壽命，能夠在極端溫度和環(huán)境工作等優(yōu)秀的??特性。因此，超級(jí)電容器在清潔能源、智能電網(wǎng)、交通運(yùn)輸、電動(dòng)汽車、無線通??信、航空航天、軍事、消費(fèi)電子等領(lǐng)域［１，４１應(yīng)用廣泛（圖１．２）。??■■■■■■■■■■■■■??丄一——??ｓｓｉｓｉｓｉｉｗ??國(guó)?ＩＫｉ??圖１．２超級(jí)電容器具有廣泛的應(yīng)用前景??３?Ｃｏｒｔｄｙｃｆｔｖｅ?ｙＳｈｒｔｉ?ｆｃ）?Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ?ｗｉｒｅ??Ｓｅｐ＾?｜￣Ｃｕｒ＾ｃｏＢｅｃｔｏｒ?Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?ｍａＪｅｒｉａｉ?、?＾Ｌｒ〇ｆ??．?，．＇?．?．．?＇?．?．：?＇?＇?■?？??Ｂｅｉｄｒｏｌｙｔｅ?‘?‘?Ｅｔｅｃｔｒｏｄ？?ｍａｔｅｎａＪ?Ｂｄｄｒｏ＾ｙｌ＊??Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ?ＳＣ?Ｆｌｅｘｉｂｌｅ?ＳＣ??圖１．３傳統(tǒng)超級(jí)電容器與柔性超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)對(duì)比示意圖??近年來，柔性電子學(xué)得到了飛速的發(fā)展，這就要求電子設(shè)備向著輕型化、微??型化、可穿戴、柔性、便攜式的方向發(fā)展，例如可卷曲顯示屏、電子紙、“流體”??智能手機(jī)和三星ＯＬＥＤ柔性屏幕等等［５４］。超級(jí)電容器作為電子產(chǎn)品的主要供能??設(shè)備之一。為了更加適應(yīng)柔性電子學(xué)的發(fā)展要求，設(shè)計(jì)并開發(fā)出與之相匹配的柔??２??

高功率密度、高循環(huán)穩(wěn)定性和長(zhǎng)循環(huán)壽命，能夠在極端溫度和環(huán)境工作等優(yōu)秀的??特性。因此，超級(jí)電容器在清潔能源、智能電網(wǎng)、交通運(yùn)輸、電動(dòng)汽車、無線通??信、航空航天、軍事、消費(fèi)電子等領(lǐng)域［１，４１應(yīng)用廣泛（圖１．２）。??■■■■■■■■■■■■■??丄一——??ｓｓｉｓｉｓｉｉｗ??國(guó)?ＩＫｉ??圖１．２超級(jí)電容器具有廣泛的應(yīng)用前景??３?Ｃｏｒｔｄｙｃｆｔｖｅ?ｙＳｈｒｔｉ?ｆｃ）?Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ?ｗｉｒｅ??Ｓｅｐ＾?｜￣Ｃｕｒ＾ｃｏＢｅｃｔｏｒ?Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?ｍａＪｅｒｉａｉ?、?＾Ｌｒ〇ｆ??．?，．＇?．?．．?＇?．?．：?＇?＇?■?？??Ｂｅｉｄｒｏｌｙｔｅ?‘?‘?Ｅｔｅｃｔｒｏｄ？?ｍａｔｅｎａＪ?Ｂｄｄｒｏ＾ｙｌ＊??Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ?ＳＣ?Ｆｌｅｘｉｂｌｅ?ＳＣ??圖１．３傳統(tǒng)超級(jí)電容器與柔性超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)對(duì)比示意圖??近年來，柔性電子學(xué)得到了飛速的發(fā)展，這就要求電子設(shè)備向著輕型化、微??型化、可穿戴、柔性、便攜式的方向發(fā)展，例如可卷曲顯示屏、電子紙、“流體”??智能手機(jī)和三星ＯＬＥＤ柔性屏幕等等［５４］。超級(jí)電容器作為電子產(chǎn)品的主要供能??設(shè)備之一。為了更加適應(yīng)柔性電子學(xué)的發(fā)展要求，設(shè)計(jì)并開發(fā)出與之相匹配的柔??２??


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