研究进展：调控聚芘正极材料的连接模式助力高性能水系双离子锌电池

来源：今日新材料

众所周知，全球可持续发展的需求促进了太阳能、风能和潮汐能等可再生能源技术的进步。因此，随之而来的问题是如何高效、可靠地存储这些能源。对于大规模储能装置而言，安全性、成本和使用寿命是首先要考虑的因素，特别是延长储能装置的使用寿命，可以显著降低其成本。水系锌电池（AZBs）具有合适的沉积/剥离电位，高的容量（820 mAh g-1）和低成本的优势。目前，AZBs的正极主要是基于无机材料，包括过渡金属氧化物或硫化物，聚阴离子材料和普鲁士蓝及其同系物等，然而，在重复的Zn2+插层或H+/Zn2+共插层过程中，大多数正极材料容易出现溶解和结构不稳定等问题，导致快速的容量衰减和短的循环寿命。

近日，陕西师范大学蒋加兴教授与美国俄勒冈州立大学纪秀磊教授报道了一系列不同连接结构和电子结构的聚芘作为水系双离子锌电池（AZDIBs）的有机正极材料。研究表明，可以通过改变聚芘结构中芘单元上的连接位点调控其电子结构，进而实现对其氧化还原活性的调节。通过1,3,6,8-位点连接的聚芘CLPy具有高度离域的HOMO分布、高的HOMO能级、窄的带隙和高的表面积的特点，因而能够实现高的Cl-存储容量（180mAhg-1），远高于其它两个线性聚芘LPy-1（24mAhg-1）和LPy-2（44mAhg-1）。此外，CLPy还具有低的自放电速率的特点，在放置28天后大约还有90%的容量保持率，其优异的电化学性能表明，CLPy是一种极具发展潜力的高性能AZDIBs正极材料。

文献链接：
Tailoring the Linking Patterns of Polypyrene Cathodes for High-Performance Aqueous Zn Dual-Ion Batteries，Energy & Environmental Science，2020

原文链接：
http://www.cailiaoniu.com/214642.html