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行业资讯 科技创新 南京理工大学唐卫华《AFM》:调控三喹啉基聚合物电极,实现水系锌离子电池1500次循环
南京理工大学唐卫华《AFM》:调控三喹啉基聚合物电极,实现水系锌离子电池1500次循环
  发布日期:2022-04-14

具有安全性和成本优势的水系锌离子电池(ZIBs)在储能方面越来越有前景;同时,有机电极引起了相当大的兴趣。有机ZIBs的发展在于解决阻碍Zn2+界面扩散和相应缓慢反应动力学的挑战性问题。

鉴于此,南京理工大学唐卫华教授设计并制备了基于三喹啉(3Q)的均聚物(P3Q)和具有扩大共轭平面的三嗪连接的3Q聚合物(P3Q-t),以揭示分子构型对Zn2+转移和配位动力学的影响。这项工作通过结构表征、电化学测试和理论计算,系统地研究了它们的ZIBs性能和离子嵌入机理。具体来说,P3Q显示与Zn2+和H+的相互作用,而P3Q-t被发现仅与Zn2+选择性配位。此外,由于分子间和分子内效应,P3Q-t表现出高共轭平面性和电负性稠环通路,这导致更快的反应动力学和降低的Zn2+转移阻力。因此,P3Q-t在0.3 A g-1时提供了237 mAh g-1的高容量。更重要的是,这种容量在15 A g-1时可以保持45%,并且在1500次循环后平均可以保持81%的容量。

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