水系雙離子電池(ADIBs)因為具有高安全性、低成本、無毒性等優(yōu)點,被認為是一種非常有前景的儲能體系。然而,大多數具有剛性結構的無機電極材料容易發(fā)生嚴重的體積變化,活性位點暴露有限,親水性差,導致電極結構損傷和容量衰減,從而影響電池的循環(huán)穩(wěn)定性和壽命。與無機電極材料不同,根據電荷補償離子的類型,具有氧化還原官能團的有機電極材料可分為n型、p型和雙極性。其中,雙極有機電極材料因其與陰離子和陽離子的協同配合而引起了極大的興趣,可以用作對稱電極來組裝全有機ADIBs,從而消除了使用兩種不同電極材料的局限性。但是大多數小分子有機電極材料易溶解性差,導致循環(huán)穩(wěn)定性差,而大多數聚合物材料表現出較差的導電性,這是阻礙聚合物基電極材料發(fā)展的因素之一。
通過原位拉曼與非原位XPS結合理論計算來研究NTPI-COF作為全電池對稱電極的電荷/離子存儲機理。結果表明,作為負極時,NTPI-COF的三對C = O對角線位置更容易結合Na+離子并接受電子;作為正極時,六個C-N活性中心傾向于吸收Cl–離子并釋放電子。
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202407073
通訊作者簡介:
張恒,博士,江蘇科技大學材料科學與工程學院碩士生導師,江蘇省雙創(chuàng)博士、科技副總。主持國家自然科學基金青年項目,江蘇省自然科學基金青年項目,中國博士后科學基金面上項目,國家重點實驗室開放課題以及企業(yè)橫向課題等,參與國家自然科學基金重點項目、面上項目以及江蘇省自然科學基金項目等多項研究課題。截至目前已在相關領域發(fā)表包括Advanced Materials、Advanced Science, ACS Nano、Energy Storage Materials、Chemical Engineering Journal、Nanoscale等在內的SCI學術論文二十余篇,申請國家發(fā)明專利五項。
潘龍,東南大學材料科學與工程學院副研究員,東南大學至善學者(A類),中國科協青年人才托舉工程入選者,中國復合材料學會青年工作委員會委員,江蘇省雙創(chuàng)博士,江蘇省材料學會秘書處副秘書長。目前主持江蘇省自然科學基金青年項目、國家自然科學基金青年項目,國家自然科學基金原創(chuàng)探索計劃項目延續(xù)資助主要參與人。截至目前已在相關領域發(fā)表包括Advanced Materials、Advanced Science, ACS Nano、Energy Storage Materials、Advanced Energy Materials等在內的多篇SCI學術論文。
晏超,江蘇科技大學材料科學與工程學院院長、教授。主持包括國家自然科學基金面上項目在內的多項國家級、省部級和企業(yè)橫向項目。獲得江蘇省“青藍工程中青年學術帶頭人”、“六大人才高峰”和“雙創(chuàng)博士”等人才工程資助等。在Nature, Advanced Materials、Advanced Science, Nano Energy, ACS Nano等頂級國際期刊上發(fā)表前沿研究論文100多篇,有20余篇為ESI高被引論文,4篇為研究熱點論文。是Advanced Functional Materials, Journal of Materials Chemistry A等國際著名期刊審稿人。申請了兩項韓國專利和一項美國專利,8項中國專利;參編由Wiley、RSC和Springer出版的三部英文專著。現任江蘇省科協委員,江蘇省材料學會常務理事,江蘇省復合材料學會常務理事,中國復合材料學會導熱復合材料專業(yè)委員會委員,江蘇省復合材料學會青年委員會委員,江蘇科技大學青年科協主席。
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