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国家杰青张新波团队,最新Angew!
来源: 时间:2024-05-27 09:54:55 浏览:1326次

第一作者:Jun GuoJia-Yi Du

通讯作者:刘万强教授、黄岗研究员、张新波研究员

通讯单位:长春理工大学、中国科学院长春应用化学研究所

DOI: 10.1002/anie.202406465.



研究背景



活性位点周围的氢键(H-键)相互作用使得有机电极材料(OEMs)在水系锌-有机电池(ZOBs)中发挥着不可或缺的作用,但还没有研究充分揭示其真正的影响。基于此,长春理工刘万强教授和长春应用化学研究所张新波研究员、黄岗研究员团队选择了一系列以醌为基础的H-键数逐渐增加的小分子,从而揭示H-键对OEMs电化学性能的具体影响。研究发现,只有适当的H-键数才能使OEMs和OEMs与电解液之间的相互作用达到最佳平衡,从而稳定循环过程中的分子结构,提高活性位点和活性材料的利用率。



文章要点



1、测试发现,具有最合适H-键数的2, 5-二氨基-2, 5-环己二烯-1, 4-二酮(DABQ)有着376.3 mA h g-1的高容量(97%的活性位点利用率),在10 mA g-1下具有创纪录的20 mV的充/放电电位间隙,并且在5 A g-1下循环1500次后仍保持100%的容量。即使将负载质量增加到66.2 mg cm-2,DABQ仍可以提供超过193.3 mA h g-1的可逆容量,这是以前从未达到过的记录。

2、除优异的电化学性能以外,DABQ//Zn电池还具有空气再充电能力,可以在没有外部电源的情况下长期工作。本项工作为适当H-键数的OEMs解决限制高性能ZOBs提供有力论证。



图文展示



图1.醌基H-键结构的形成和断裂示意图,5个醌类化合物的1H NMR谱图

2.DABQ//Zn的电化学性能

3.理论计算

4.DABQ的表征

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全部 3小时前 四川
文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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