Ultra-Stable, Ultra-Long-Lifespan and Ultra-High-Rate Na-ion Batteries Using Small-Molecule Organic Cathodes

阴极 材料科学 插层(化学) 电解质 分子 溶解 离子 电极 纳米技术 化学工程 无机化学 化学 物理化学 有机化学 工程类
作者
Yang Hu,Qihang Yu,Wu Tang,Maozeng Cheng,Xinxin Wang,Sihong Liu,Jian Gao,Ming Wang,Ming Xiong,Jiahui Hu,Changyu Liu,Taotao Zou,Cong Fan
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:41: 738-747 被引量:73
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2021.07.008
摘要

Molecule-aggregation organic electrodes in principle possess the “single-molecule-energy-storage” capability for metal-ion rechargeable batteries. Besides dissolution issue, the effect of possible solvent co-intercalation in liquid electrolytes also devalues the true performance of organic electrodes due to the weak Van der Waals forces among organic molecules. Herein, a small-molecule organic cathode called [N,N’-bis(2-anthraquinone)]-perylene-3,4,9,10-tetracarboxydiimide (PTCDI-DAQ, 200 mAh g−1) can deliver the unprecedented results in sodium-ion batteries (SIBs) by carefully choosing high-concentration electrolytes, which can offer more free sodium ions and decrease the solvent co-intercalation effect. Consequently, PTCDI-DAQ can deliver an ultra-stable capacity above 153 mAh g−1 during a long-lifetime operation test in half cells (10 months at least). In full cells, the resulting PTCDI-DAQ II Na3Bi SIBs can deliver a peak discharge capacity of 206 mAh g−1cathode with an average voltage of 1.2 V, running with no capacity decay over 4 months. Meanwhile, our PTCDI-DAQ II Na3Bi SIBs can re-store a world record of 70% capacity retention (142 mAh g−1cathode) at 20 A g−1cathode (100 C). To the best of our knowledge, PTCDI-DAQ can currently represent the best organic cathode for SIBs in the world; and the integrated performance of our PTCDI-DAQ II Na3Bi SIBs can compete with the best SIBs reported to date.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
叮叮当当哒哒哒完成签到,获得积分10
1秒前
小蘑菇应助Lze采纳,获得10
2秒前
固的曼完成签到,获得积分10
3秒前
薛乐乐完成签到,获得积分10
4秒前
共享精神应助花生酱采纳,获得10
5秒前
野性的柠檬完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
coldbee完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
寒冷的煜祺完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
江月年完成签到 ,获得积分10
13秒前
小吴发布了新的文献求助10
14秒前
幽默的友灵完成签到,获得积分10
14秒前
研友_nqaogn发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
Owen应助鞠志花采纳,获得10
16秒前
x笑一发布了新的文献求助10
17秒前
三七发布了新的文献求助10
19秒前
鱼鱼发布了新的文献求助10
19秒前
共享精神应助苏落白的白采纳,获得10
21秒前
研友_nqaogn完成签到,获得积分10
21秒前
澳我球完成签到,获得积分10
22秒前
pluto应助飞羽采纳,获得10
23秒前
dcy应助Chroninus采纳,获得10
25秒前
大模型应助Lze采纳,获得10
26秒前
wy.he应助澳我球采纳,获得10
26秒前
薛乐乐关注了科研通微信公众号
28秒前
29秒前
SciGPT应助鱼鱼采纳,获得10
29秒前
天天快乐应助北74采纳,获得10
29秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
30秒前
tyinrya关注了科研通微信公众号
33秒前
YOLO发布了新的文献求助10
34秒前
慕青应助小吴采纳,获得10
34秒前
羊了个羊完成签到 ,获得积分10
35秒前
Patty发布了新的文献求助10
35秒前
李佰丹发布了新的文献求助10
36秒前
38秒前
高分求助中
Continuum thermodynamics and material modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Theory of Block Polymer Self-Assembly 750
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3475587
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3067456
关于积分的说明 9104167
捐赠科研通 2758955
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1513845
邀请新用户注册赠送积分活动 699823
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 699197