用于柔性对称超级电容器虾壳废料基碳电极-凝胶聚合物电解质系统

开发环境友好、可再生的储能装置对缓解能源压力和减少二氧化碳排放具有重要意义。在本研究中，基于虾壳（SS）废料开发了分级多孔碳电极和凝胶聚合物电解质（GPE），用于构建柔性对称超级电容器系统。设计了一种简单的碳化/活化方法，以获得具有大比表面积、互连分级孔结构和杂原子掺杂的SS基多孔碳。在800 C KOH活化条件下制备的SS多孔碳（SSKOH800）用作电极材料时，其比表面积为1204.53 m2 g 1，比电容为356.23 F g 1（0.1 A）。将Al3+和HCl与SS废物衍生的羧化壳聚糖（CYCTS）共交联，制备具有良好导电性和机械稳定性的GPE（CYCTS-H+/Al–Li+）。柔性对称装置（CYCTS-H+/Al–Li+//SSKOH800）在250 W kg 1的功率密度下显示出26.71 W h kg 1高能量密度，在5000次充电/放电循环下显示出超过90%的循环稳定性。此外，柔性器件在不同的折叠角度下保持良好的电容行为。这项工作展示了由SS废物制备的电极-GPE超级电容器系统在未来可穿戴和便携式电子设备中的潜在用途，并为基于可持续、易降解生物质开发不同类型的储能组件提供了思路。

来源：Jiashuo Hu, Zhiqiang Wang, Yanxiao Si, Chen Hong, Chengwang Zhao, Yi Xing, Wei Ling, Yijie Wang, Lihui Feng and Weibo Feng，Construction of shrimp shell (SS) waste-based carbon electrode-gel polymer electrolyte (GPE) system for flexible symmetric supercapacitors，J. Mater. Chem. A, 2023,11, 878-890，https://doi.org/10.1039/D2TA07795G