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

【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。