中石油刘征/范壮军EnSM:强氧化诱导富含醌的多巴胺助力高容量多孔碳有机正极

中石油刘征/范壮军EnSM:强氧化诱导富含醌的多巴胺助力高容量多孔碳有机正极

有机阴极由于其高理论容量,分子多样性和可持续性而成为钠离子电池(SIB)的有希望的候选者。然而,较差的速率性能和较差的循环寿命仍然限制了它们的大规模应用。
近日,中国石油大学刘征(通讯作者)和范壮军(通讯作者)等人通过超快速异相成核过程制备了紧密粘附在3D多孔碳表面(PC-PDA-APS)上的富含超薄醌的聚多巴胺(PDA)涂层的简便策略。

中石油刘征/范壮军EnSM:强氧化诱导富含醌的多巴胺助力高容量多孔碳有机正极

紧密粘附在多孔碳表面(PC-PDA-APS)上的超薄富含醌的聚多巴胺涂层的制造工艺示意图
用作引发剂的过硫酸铵(APS)不仅可以抑制多巴胺的自成核,还可以促进从双羟基向双羰基的转化,超高转化率高达81%。

中石油刘征/范壮军EnSM:强氧化诱导富含醌的多巴胺助力高容量多孔碳有机正极

多巴胺、PC-PDA-O2和PC-PDA-APS水溶液的紫外-可见光谱
受益于连接间3D碳骨架,超薄PDA涂层和超高醌含量的协同作用,PC-PDA-APS表现出显着高的比容量和出色的倍率性能。

中石油刘征/范壮军EnSM:强氧化诱导富含醌的多巴胺助力高容量多孔碳有机正极

PC-PDA-O2和PC-PDA-APS电极的电化学性能表征
Strong Oxidation Induced Quinone-rich Dopamine Polymerization onto Porous Carbons as Ultrahigh-Capacity Organic Cathode for Sodium-Ion Batteries(Energy Storage Materials, 2021, DOI:10.1016/j.ensm.2021.08.043)

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