陕师大蒋加兴/张崇AFM: 用于双离子电池的高性能聚合物正极的“供体-受体”结构设计

2023年10月27日上午10:27 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 21

具有高氧化还原可逆性和高理论容量的二氢吩嗪 (Pz) 是构建用于双离子电池的p型聚合物正极的有吸引力的选择。然而，迄今为止报道的大多数Pz基聚合物正极仍然存在氧化还原活性低、动力学缓慢和循环寿命短的问题。

在此，陕西师范大学蒋加兴教授、张崇等人通过整合给电子Pz基团和吸电子 2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪 (Tz) 基团形成聚合物链，制备了“供体-受体”(D-A)结构Pz基共轭微孔聚合物 (TzPz) 正极。D-A型结构增强了聚合物的共轭度并降低了 TzPz 的带隙，促进了电子沿聚合物骨架的传输。

图1. BzPz和TzPz的表征

因此，用于双离子电池的TzPz正极在0.2 A g^-1时显示出192 mAh g^-1的高可逆容量，具有优异的倍率性能（30 A g^-1时为108 mAh g^-1），远高于由1,3,5-三苯基苯 (Bz) 和Pz制备的对应聚合物BzPz（0.2和10 A g^-1时分别为148和44 mAh g^-1）。

此外，TzPz正极还表现出超过10 000次循环的长期稳定循环能力。这些结果表明，D-A结构设计是开发用于双离子电池的高性能聚合物正极的有效策略。

图2. BzPz和TzPz正极的电化学性能

Toward High-Performance Dihydrophenazine-Based Conjugated Microporous Polymer Cathodes for Dual-Ion Batteries through Donor-Acceptor Structural Design, Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202105027

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陕师大蒋加兴/张崇AFM: 用于双离子电池的高性能聚合物正极的“供体-受体”结构设计

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