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陕西师范大学何晓明、王秀娟AEM:通过提高HOMO能级,打造高性能锂-有机电池的双电子吩噻嗪基阴极

高分子科学前沿  · 公众号  · 化学  · 2024-09-17 08:01

主要观点总结

本文报道了一种基于吩噻嗪的聚合物MPT-CC在锂-有机电池中的应用。该聚合物作为双电子p型阴极,通过提高最高占位分子轨道(HOMO)充分利用双电子存储,显示出高比容量和出色的循环稳定性。研究结果表明,MPT-CC在锂-有机电池中具有良好的性能,为高性能储能设备的吩噻嗪基聚合物设计做出了重大贡献。

关键观点总结

关键观点1: 基于吩噻嗪的聚合物MPT-CC的合成与应用

文章介绍了一种基于吩噻嗪的聚合物MPT-CC的合成方法,并将其应用于高性能锂-有机电池的双电子p型阴极。

关键观点2: MPT-CC的合成方法和性能特点

研究者使用氨基官能化的N-甲基吩噻嗪(MPT-NH2)与氰尿酰氯(CC)结合,合成出MPT-CC。该聚合物能够稳定双阳离子物种并实现可逆的双电子氧化还原反应。

关键观点3: MPT-CC在锂-有机电池中的表现

MPT-CC在锂-有机电池中显示出高比容量和出色的循环稳定性。在0.2 A g -1的条件下,其比容量达到178 mAh g -l,且在1000次循环后容量保持率≈100%。在更高电流密度下,如2 A g -1进行10,000次循环后,仍能保持满意的容量。

关键观点4: MPT-CC在全电池中的应用

文章还报道了MPT-CC在MPT-CC//石墨全电池中的实际应用,同样显示出良好的性能,证明了其在高性能储能设备中的潜力。


文章预览

基于氧化还原活性p型吩噻嗪的有机阴极因其高电压输出和丰富的化学改性而在锂-有机电池领域受到越来越多的关注。然而,它们的容量通常仅限于每个分子一次氧化还原反应;而二阳离子态则会迅速分解,无法有效利用。 近日, 陕西师范大学 何晓明教授 、 王秀娟副教授 报告了 一种可扩展的吩噻嗪基聚合物(MPT-CC)合成方法,通过提高其最高占位分子轨道(HOMO)可充分利用双电子存储 。研究显示,采用这种聚合物作为阴极的锂-有机电池在0.2 A g -1 的条件下显示出178 mAh g -1 的高比容量。此外,该聚合物还具有出色的循环稳定性,其在0.2 A g -1 下循环1000次后,可获得194 mAh g -1 的稳定容量,容量保持率≈100%。即使在2 A g -1 条件下循环10,000次,也能获得98 mAh g -1 的可逆容量。另外,它在MPT-CC//石墨全电池中的实际应用也得到了成功验证,同样显示出 ………………………………

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