文献类型：期刊文献

中文题名：大豆蛋白增强水凝胶电解质的制备及在全固态超级电容器上的应用

英文题名：Preparation of Soybean Protein-Reinforced Hydrogel Electrolytes and Application for All-Solid-State Supercapacitors

作者：南静娅[1] 张盖同[1] 王利军[1] 汪宏生[1] 储富祥[1,2] 王春鹏[1,2]

第一作者：南静娅

通信作者：Wang, Chunpeng

机构：[1]中国林业科学研究院林产化学工业研究所生物质化学利用国家工程实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室江苏省生物质能源与材料重点实验室南京林业大学林业资源高效加工利用协同创新中心,江苏南京210042;[2]中国林业科学研究院林业新技术研究所,北京100091

年份：2021

卷号：37

期号：3

起止页码：143-150

中文期刊名：高分子材料科学与工程

外文期刊名：Polymer Materials Science & Engineering

收录：CSTPCD;;EI(收录号：20212510539501);Scopus;北大核心:【北大核心2020】；CSCD:【CSCD2021_2022】；

基金：国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项(2017YFE0106800)。

语种：中文

中文关键词：大豆蛋白;水凝胶;电解质;超级电容器;电容稳定性

外文关键词：soybean protein;hydrogel;electrolyte;supercapacitor;capacitive stability

分类号：TM53

摘要：以聚丙烯酰胺链交联形成三维网状结构,通过大豆蛋白纳米粒子与聚丙烯酰胺之间的静电引力,将大豆蛋白引入聚丙烯酰胺交联网络中,经磷酸溶液置换,得到一种水凝胶电解质。大豆蛋白纳米粒子与聚丙烯酰胺分子链之间的协同作用,使得水凝胶在80%应变时进行100次的循环压缩后未发生结构断裂或损坏;以水凝胶电解质为固体电解质,以聚吡咯-碳纳米管纸为电极,组装成对称结构的全固态超级电容器。组装的全固态超级电容器具有优异的电化学性能,最大能量密度为6.2 W·h/kg,最大功率密度为398.4 W/kg。更重要的是,器件整体可承受80%的压缩应变而未产生断裂或损坏,并表现出良好的电容稳定性.
A hydrogel electrolyte was developed,in which polyacrylamide(PAAm)chains were cross-linked to form network structure,soybean protein(SPI)nanoparticles were coagulated around the polymer chains,and phosphoric acid(H3PO4)was incorporated by displacement.The synergistic effect of SPI nanoparticles and PAAm chains makes that the hydrogel electrolyte could maintain structural integrity even after 100 compression cycles at 80%strain;a symmetric all-solid-state supercapacitor was then assembled by using the hydrogel electrolyte as solid electrolyte and two identical polypyrrole-carbon nanotubes papers(PPy-CNTs)as electrode.The assembled supercapacitor possesses excellent electrochemical performance,delivering the maximum energy density of 6.2 W·h/kg and the maximal power density of 398.4 W/kg,which places in the region of standard supercapacitors.More importantly,the device could endure 80%compression strain without fracture or damage,and remain the high capacitance retention,showing a good capacitive stability.