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Enregistrement W4285399832 · doi:10.1149/ma2022-01351513mtgabs

LiNO<sub>3</sub>-Based Polymer Electrolytes for Solid Electrochemical Capacitors

2022· article· en· W4285399832 sur OpenAlexaff
Alvin Virya, Julian Rosas, Jobey Chua, Keryn Lian

Notice bibliographique

RevueECS Meeting Abstracts · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueAdvanced Battery Materials and Technologies
Établissements canadiensUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMaterials scienceIonic conductivityElectrolyteElectrochemical windowChemical engineeringCapacitorFast ion conductorPolymerElectrochemistryIonic liquidThermal stabilityConductivityElectrodeChemistryComposite materialElectrical engineeringOrganic chemistryVoltage

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Solid-state, thin, and flexible electrochemical capacitors (ECs) are promising power sources for wearable electronics such as smart textiles and medical sensors. One of the key enablers for safe and high performance solid electrical double layer capacitors (EDLCs) is aqueous-based neutral pH polymer electrolytes (NPPEs) [1-2]. NPPEs containing chloride [3-5] or sulfate salts [6-8] as ion conductors, have been demonstrated high ionic conductivities with wide cell voltage window (>1.5 V, beyond the typical limit of aqueous-based systems). While nitrate solution can also offer similarly wide potential window (demonstrated in liquid electrolytes [9]), their polymer electrolytes may offer several additional advantages: (i) better compatibility with wide-range of polymers from its chaotropic nature, (ii) good thermal stability from deep eutectic temperature with water, and (iii) good water-retaining ability from hygroscopic nature that allows for higher retention than sulfates while maintaining better structural integrity than chlorides. In this study, we aim to: (i) develop a class of high performance LiNO3 based NPPEs, (ii) investigate the underlying material characteristics of the NPPE that support good electrochemical performance, and (iii) demonstrate its application in solid EDLC devices using carbon-based electrodes. The polymer electrolytes utilizing either polyacrylamide or poly(vinyl alcohol) host with various amount of LiNO3 have been systematically studied for their ionic conductivities and performance in solid capacitive devices. While increasing the salt content can lead to higher ionic conductivity, the mechanical properties may be compromised from excessive water absorption. The optimized electrolytes exhibited a high ionic conductivity (>20 mS cm-1) at ambient, relatively high conductivity retention at sub-zero temperatures, and long shelf-life (>30 days). These electrolytes maintained well-hydrated ions and would enable solid-state double layer capacitors, without any separator. References: [1] K. Fic et al., "Novel insight into neutral medium as electrolyte for high-voltage supercapacitors," Energy & Env. Sci., 2, 2012. [2] C. Zhong et al., "A review of electrolyte materials and compositions for electrochemical supercapacitors," Chem. Soc. Rev., 44, 2015. [3] G. Wang et al., “LiCl/PVA Gel Electrolyte Stabilizes Vanadium Oxide Nanowire Electrodes for Pseudocapacitors,” ACS Nano, 6, 2012. [4] X. Peng et al., “A zwitterionic gel electrolyte for efficient solid-state supercapacitors,” Nat. Comm., 7, 2016. [5] A. Virya and K. Lian, “Polyacrylamide-lithium chloride polymer electrolyte and its applications in electrochemical capacitors,” Electrochem. Comm., 74, 2016 [6] N. Batisse and E. Raymond- Piñero, “A self-standing hydrogel neutral electrolyte for high voltage and safe flexible supercapacitors,” J. Power Sources, 348, 2017. [7] A. Virya et al., "Na2SO4-polyacrylamide electrolytes and enabled solid-state electrochemical capacitors," Batteries & Supercaps, 2019. [8] T. Gu and B. Wei, “High-performance all-solid-state asymmetric stretchable supercapacitors based on wrinkled MnO2/CNT and Fe2O3/CNT macrofilms,” J. Mater. Chem. A, 4, 2016. [9] K. Fic et al., “Comparative operando study of degradation mechanisms in carbon-based electrochemical capacitors with Li2SO4 and LiNO3 electrolytes,” Carbon, 120, 2017.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,005

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,007
Tête enseignante GPT0,207
Écart entre enseignants0,200 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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