Los ácidos permiten electrodos adhesivos para supercondensadores delgados y flexibles – Scientific Inquirer

Los supercondensadores 2D flexibles suelen ser una estructura apilada tipo sándwich o una estructura 2D plana. Bajo deformaciones mecánicas repetidas, la interfaz entre los electrodos y el electrolito puede desplazarse, haciendo que el contacto interfacial sea menos efectivo.

«Sin embargo, la tensión de masa no coincidente entre el electrodo y las capas de electrolito generalmente causa el inevitable desplazamiento interfacial y la delaminación durante la deformación mecánica repetida, dando lugar a un aumento significativo en la resistencia de contacto interfacial entre los electrodos y las capas de electrolito», dijo Li. “Como resultado, la tasa de carga/descarga se reduce considerablemente y se suprimen el rendimiento del almacenamiento de energía y la estabilidad. Lo que es más frustrante, los dispositivos de supercondensadores flexibles integrados en serie para salidas de alto voltaje todavía dependen de muchos cables metálicos conductores, lo que limita en gran medida la flexibilidad, la tolerancia deformable y su miniaturización para aplicaciones prácticas».

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Para resolver problemas interfaciales y eliminar cables, los investigadores combinaron HPA con aminoácidos y materiales de carbono para construir un tipo de pegamento húmedo todo en uno que transporta simultáneamente conducción de electrones, propiedades redox, deformación mecánica y adhesividad. Los heteropoliácidos (HPA), que sirven como una clase de grupos inorgánicos de tamaño nanométrico con actividad redox rápida y reversible, permiten que el supercondensador cargue y descargue energía de manera rápida y confiable. Los aminoácidos ayudan a que los HPA se vuelvan más flexibles, mientras que los materiales de carbono contribuyen a la conducción electrónica. Modelaron el pegamento húmedo resultante en paralelo para formar electrodos flexibles. Después de cerrar la brecha entre los electrodos paralelos mediante la inyección de electrolito en gel, pueden crear convenientemente un supercondensador 2D flexible.

“Descubrimos que los componentes de carbono mejoraron la conducción electrónica; la química de los aminoácidos contribuye a la adhesión interfacial; «Y los grupos HPA impidieron que se formaran estructuras más grandes y dotaron al electrodo de transferencia de electrones y capacidad de almacenamiento», dijo Li. «Los adhesivos resultantes son materiales adaptables y deformables que facilitan el desarrollo de supercondensadores 2D flexibles para salida de alto voltaje sin metales». interconecta.»

CRÉDITO DE LA IMAGEN: Polioxometalatos, Tsinghua University Press

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