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3D打印超拉伸凝胶电解质的制备及在柔性铝空气电池中的应用

龙盖琼  吴晓斌  于影  陈洪立  左春柽  
【摘要】:以细菌纤维素(BC)、聚乙烯醇(PVA)为原料,通过3D打印与冻融循环法制备了超拉伸凝胶电解质。采用SEM、接触角测量仪、XRD、电化学工作站和微机控制电子万能试验机对凝胶电解质物理性能、电化学性能及拉伸性能进行了表征,对其孔隙率和吸液率进行了测试。结果表明,当m(BC)∶m(PVA)=0.0048∶1时,基于3D打印制备的凝胶电解质具有稳定的三维网络结构、优异的拉伸性能和电化学性能,拉伸强度可达0.9 MPa、断裂伸长率可达961%、离子电导率为11.0×10~(-2 )S/cm。将该凝胶电解质应用于柔性铝空气电池,功率密度可达21 mW/cm~(2),电流密度为20 mA/cm~(2)时,铝阳极比容量为1124 mA?h/g,电池可稳定放电90 min。

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