五种淀粉凝胶电解质的制备、表征及超级电容器研究

王玉莹, 马德阳, 杨艺冉, 韩晓, 王艺, 布欣雨, 周华伟

doi:10.19728/j.issn1672-6634.2024050004

聊城大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 38 ›› Issue (03) : 411 -420. DOI: 10.19728/j.issn1672-6634.2024050004

五种淀粉凝胶电解质的制备、表征及超级电容器研究

王玉莹, 马德阳, 杨艺冉, 韩晓, 王艺, 布欣雨, 周华伟

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摘要

采用碱促进淀粉凝胶化，且碱还能充当电解质的方法开发了以红薯、玉米、绿豆、莲藕和土豆为原料的5种绿色准固态淀粉凝胶电解质(Starch gel electrolyte, SGE)。通过挥发性和黏度实验表明，上述SGE在70℃加热100 min条件下质量保持率(60%～80%)优于KOH电解质的质量保持率(55.56%);随着剪切速率的增加，SGE的黏度呈下降的趋势。扫描电子显微镜结果表明，SGE凝胶内部为多孔的网状结构。利用莲藕淀粉凝胶组装的超级电容器的比电容最高可达14 F/g。SGE-超级电容器经10 000圈循环后的比电容保持率接近100%,并且表现出优异的库伦效率。本研究为凝胶电解质在准固态和固态储能器件的应用提供了新思路。