比較的高いエネルギー密度を持つエネルギー貯蔵EDLCデバイスアプリケーションのためのグリセリン化リチウムイオン伝導キトサンベースのポリマー電解質

Glycerolized Li Ion Conducting Chitosan-Based Polymer Electrolyte for Energy Storage EDLC Device Applications with Relatively High Energy Density.

• Ahmed S F M Asnawi
• Shujahadeen B Aziz
• Muaffaq M Nofal
• Muhamad H Hamsan
• Mohamad A Brza
• Yuhanees M Yusof
• Rebar T Abdilwahid
• Saifful K Muzakir
• Mohd F Z Kadir

抄録

本研究では、溶液鋳造法を用いて、電気化学的安定性(1.8V)を有するキトサン(CS):LiCOCH:グリセロールの可塑化高分子電解質を調製した。本研究で得られた電解質は、高い比誘電率とエネルギー密度を有するEDLCの作製において、新たな材料として確立することができた。また、高い誘電率を持つ系は、高い直流伝導度(5.19×10S/cm)を示した。XRDの結果から、グリセロール添加によるアモルファス相の増加が観察された。高分子電解質中の主な電荷キャリアはイオンであり、(0.044)<(0.956)であった。サイクリックボルタンメトリーでは、ほぼ長方形のプロットを示し、ファラダリックピークは存在しなかった。比容量は使用したスキャンレートに依存することがわかった。EDLCの効率は700サイクルまで98.8%から99.5%と一定であり、優れたサイクリング性を示した。比容量、エネルギー密度、電力密度はそれぞれ132.8F/g、18.4Wh/kg、2591W/kgと高い値を示した。また、等価直列抵抗（）が低いことから、電解質と電極が良好に接触していることが分かりました。電気二重層キャパシタの電力密度は、電解質と電極の接触状態によって影響を受けることが明らかになった。

In this study, the solution casting method was employed to prepare plasticized polymer electrolytes of chitosan (CS):LiCOCH:Glycerol with electrochemical stability (1.8 V). The electrolyte studied in this current work could be established as new materials in the fabrication of EDLC with high specific capacitance and energy density. The system with high dielectric constant was also associated with high DC conductivity (5.19 × 10 S/cm). The increase of the amorphous phase upon the addition of glycerol was observed from XRD results. The main charge carrier in the polymer electrolyte was ion as (0.044) < (0.956). Cyclic voltammetry presented an almost rectangular plot with the absence of a Faradaic peak. Specific capacitance was found to be dependent on the scan rate used. The efficiency of the EDLC was observed to remain constant at 98.8% to 99.5% up to 700 cycles, portraying an excellent cyclability. High values of specific capacitance, energy density, and power density were achieved, such as 132.8 F/g, 18.4 Wh/kg, and 2591 W/kg, respectively. The low equivalent series resistance () indicated that the EDLC possessed good electrolyte/electrode contact. It was discovered that the power density of the EDLC was affected by .