電動二重層コンデンサ向けの高性能ポリ（ビニールアルコール）ベースのリチウムイオン導電性ポリマー電解質フィルム

溶媒として1-メチル-2-ピロリジノン（NMP）を使用すると、生分解性ゲルポリマー電解質フィルムは、ポリ（ビニルアルコール）（PVA）、リチウムビス（トリフルオロメタン）スルホニド（LITFSI）、および1-エチル-33に基づいて調製されます。溶液鋳造によるメチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（emitfsi）。フィルムは、構造的および電気化学的性能を評価することが特徴付けられています。60PVA-40LITFSI + 10 wt。％EMITFSIシステムは、優れた機械的特性と高いイオン転移数（0.995）を示し、フィルムの主要なイオン伝導を示しています。さらに、ポリマー鎖セグメントの柔軟性のため、緩和時間は5.30×10-7秒ほど低くなっています。したがって、高いイオン導電率（3.6×10-3 s cm-1）と広い電気化学的安定性ウィンドウ（〜5 V）が得られます。この電解系システムに基づく電気二重層コンデンサ（EDLC）は、0.4 aの電流密度で1000の電荷分解サイクルの後でも、101 F G-1の比容量と10.3 W H KG-1のエネルギー密度を示しています。2 Vの充電電圧の下でのG-1。これらの優れた特性はすべて、NMP-ソリューブ60PVA-40LITFSI + 10 wt。％EmitFSIジェルポリマー電解質が、電気化学デバイスアプリケーションの有望な電解質候補になる可能性があることを意味します。

With 1-methyl-2-pyrrolidinone (NMP) as the solvent, the biodegradable gel polymer electrolyte films are prepared based on poly(vinyl alcohol) (PVA), lithium bis(trifluoromethane)sulfonimide (LiTFSI), and 1-ethyl-3 methylimidazoliumbis(trifluoromethylsulfonyl)imide (EMITFSI) by means of solution casting. The films are characterized to evaluate their structural and electrochemical performance. The 60PVA-40LiTFSI + 10 wt.% EMITFSI system exhibits excellent mechanical properties and a high ionic transference number (0.995), indicating primary ionic conduction in the film. In addition, because of the flexibility of polymer chain segments, its relaxation time is as low as 5.30 × 10-7 s. Accordingly, a high ionic conductivity (3.6 × 10-3 S cm-1) and a wide electrochemical stability window (~5 V) are obtained. The electric double-layer capacitor (EDLC) based on this electrolyte system shows a specific capacitance of 101 F g-1 and an energy density of 10.3 W h kg-1, even after 1000 charge-discharge cycles at a current density of 0.4 A g-1 under a charging voltage of 2 V. All these excellent properties imply that the NMP-soluble 60PVA-40LiTFSI + 10 wt.% EMITFSI gel polymer electrolyte could be a promising electrolyte candidate for electrochemical device applications.