2022年1月8日,張佳楠課題組題為《Universal Triquinoxalinylene (3Q) Molecule Electrodes for Ultrafast and Ultrastable Li+ Storage》被能源材料類期刊《Energy Storage Materials》接收!
目前,高性能水系二次電池受到了廣泛的關注。然而,水系電池如:鎳鐵電池、鎳鎘電池、鎳鋅電池、鎳金屬氫化物電池等體系中,負極材料的穩(wěn)定性及嚴重的副反應,限制了水系二次電池的發(fā)展。該文充分利用有機分子(triquinoxalinylene,3Q)多活性位點和穩(wěn)定的共軛結構等特點,以3Q分子為負極,在堿性鎳基電池中實現(xiàn)了超快、超穩(wěn)定的充放電行為,具體特點如下:
(1)系統(tǒng)地研究了3Q分子在寬pH范圍中的儲能機制,在不同pH值的水基儲能體系中,該3Q分子均能夠作為負極。
(2)在強堿性鋰離子電解液中,3Q分子表現(xiàn)出超快、超穩(wěn)定的儲鋰性能。
(3)根據(jù)密度泛函理論,3Q分子中的N原子作為活性位點與載流子可逆結合,導致一系列的分子結構演變,放電產(chǎn)物3Q-Li比3Q-Li-H具有更高的結構穩(wěn)定性。