摘要: 凝胶聚合物电解质具有工作电压范围宽、体系相对稳定的优点，可以解决液态电解质易挥发、泄露的缺点，与固态电解质相比还具有很高的离子电导率。凝胶聚合物电解质被认为是一种最具发展前景的超级电容器用电解质。 本论文以纤维素纸浆和聚乙烯醇(P... 展开 凝胶聚合物电解质具有工作电压范围宽、体系相对稳定的优点，可以解决液态电解质易挥发、泄露的缺点，与固态电解质相比还具有很高的离子电导率。凝胶聚合物电解质被认为是一种最具发展前景的超级电容器用电解质。 本论文以纤维素纸浆和聚乙烯醇(PVA)为原料，制备了两种不同基体的凝胶聚合物电解质，并对其改性，研究了它们的物理结构和电化学性能等，具体如下： 以纤维素纸浆为原料，采用化学交联法制备得到XWD-NaOH电解质。该电解质的离子电导率为6.12 mS·cm?1，此电解质体系下，超级电容器的比电容(Cs)为56.3 F·g?1，功率密度和能量密度分别为99.2W·kg?1和0.7 Wh·kg?1。物理结构表征结果表明，其凝胶聚合物具有多孔结构。 将亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6])引入到 XWD-NaOH 电解质中，制备得到XWD-NaOH-K4[Fe(CN)6]电解质，电解质的离子电导率提高到15.24 mS·cm?1。此电解质体系下，超级电容器的Cs提高到88.4 F·g?1，功率密度和能量密度分别提高到209.7W·kg?1和2.2 Wh·kg?1。K4[Fe(CN)6]的存在，提高了超级电容器的电化学性能。 采用浸渍法，可制得 XWD-NaOH-KI/I2电解质，将其应用在染料敏化太阳能电池上，表现出很好的性能。光电转化效率测试结果表明，在600 nm处其光电转化效率最高可达到60%。 以PVA为原料，采用物理交联法制备得到PVA-H2SO4电解质。该电解质的离子电导率为10.12 mS·cm?1，此电解质体系下，超级电容器的Cs为88.1 F·g?1，功率密度和能量密度分别为238.5W·kg?1和2.8 Wh·kg?1。 将染料茜素红(ARS)引入到PVA-H2SO4电解质中，制得PVA-H2SO4-ARS电解质，电解质的离子电导率提高到20.31 mS·cm?1。此电解质体系下，超级电容器的Cs提高到113.6 F·g?1，功率密度和能量密度分别提高到242.0W·kg?1和3.7 Wh·kg?1。在此基础上，通过染料亚甲基蓝(MB)的引入，制备得到PVA-H2SO4-ARS-MB电解质，使超级电容器的Cs进一步提高，并同时抑制了由ARS的添加而引起的超级电容器在长循环过程中电容保持率的下降，从而提高体系的循环性能。 上述所研究得到的凝胶聚合物电解质，可望在超级电容器和太阳能电池上应用。 收起