作为有机和离子电池的多功能电极材料的回氧活性高性能聚合物
Andre Lammiduk Lubis1,2,3, Febri Baskoro1, Ting-Hsuan Lin1,4
1Institute of Chemistry, Academia Sinica, 128 Academia Road, Section 2, Nankang, Taipei 11529, Taiwan.
ACS applied materials & interfaces
|December 26, 2023
概括
新开发的胺基聚合物作为可充电电池的多功能电极,在离子和离子应用中表现出高能量密度和稳定的循环.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 有机电极材料为可充电电池提供了可持续的替代品,有望提高容量和降低成本.
- 开发基于聚合物的新型电极对于推进储能技术至关重要.
研究的目的:
- 合成和评估新型胺基聚合物 (TPPA-PI) 作为可充电电池的多功能电极.
- 研究结构修改 (桥梁功能化和异构) 对电化学性能的影响.
主要方法:
- 合成TPPA-PI,具有不同的桥梁功能和异构结构.
- 对TPPA-PI作为离子和离子电池中的阴极和阳极进行电化学测试.
- 机械学研究,以了解结构与属性之间的关系.
主要成果:
- TPPA-PI实现了248Wh kg-1的最大能量密度,作为一个运行到4.0V的离子电池阴极.
- 作为离子电池阳极,TPPA-PI在100 mA g-1下提供了806 mA h g-1的可逆容量,具有良好的速率能力.
- 作为离子电池阳极,TPPA-PI在50 mA g-1下表现出218 mA h g-1的特定容量,在1000 mA g-1.1下长周期稳定性高达1000个周期.
- 电化学性能优于许多报告的聚合物基电极.
结论:
- TPPA-PI的结构变化显著影响电化学特性,包括电荷储存和离子扩散.
- 这些聚胺为下一代可充电电池提供了有前途的材料,提供可调节的性能.
- 该研究提供了对设计先进的聚合物电极的见解,用于各种储能应用.
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