Side‐Chain Engineering for High‐Performance Conjugated Polymer Batteries

材料科学 聚合物 电极 共轭体系 介电谱 电化学 乙二醇 锂(药物) 侧链 化学工程 导电聚合物 复合材料 化学 物理化学 内分泌学 工程类 医学
作者
Xiaoyi Li,Yilin Li,Kasturi Sarang,Jodie L. Lutkenhaus,Rafael Verduzco
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:31 (14) 被引量:29
标识
DOI:10.1002/adfm.202009263
摘要

Abstract Conjugated polymers are attractive for energy storage but typically require significant amounts of conductive additives to successfully operate with thin electrodes. Here, side‐chain engineering is used to improve the electrochemical performance of conjugated polymer electrodes. Naphthalene dicarboximide (NDI)‐based conjugated polymers with ion‐conducting ethylene glycol (EG) side chains ( PNDI‐T2EG ) and non‐ion‐conducting 2‐octyldodecyl side chains ( PNDI‐T2 ) are synthesized, tested, and compared. For thick (20 µ m, 1.28 mg cm −2 ) electrodes with a 60 wt% polymer, the PNDI‐T2EG electrodes exhibit 66% of the theoretical capacity at an ultrafast charge–discharge rate of 100C (72 s per cycle), while the PNDI‐T2 electrodes exhibit only 23% of the theoretical capacity. Electrochemical impedance spectroscopy measurements on thin (5 µm, 0.32 mg cm −2 ), high‐polymer‐content (80 wt%) electrodes reveal that PNDI‐T2EG exhibits much higher lithium‐ion diffusivity ( D Li+ = 7.01 × 10 −12 cm 2 s −1 ) than PNDI‐T2 ( D Li+ = 3.96 × 10 −12 cm 2 s −1 ). PNDI‐T2EG outperforms most previously reported materials in thick, high‐polymer‐content electrodes in terms of rate performance. The results demonstrate that the rate performance and capacity are significantly improved through the incorporation of EG side chains, and this work demonstrates a route for increasing the rate of ion transport in conjugated polymers and improving the performance and capacity of conjugated‐polymer‐based electrodes.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
呼啦啦发布了新的文献求助10
刚刚
Joyce发布了新的文献求助10
刚刚
小坚果发布了新的文献求助10
刚刚
孙宏完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
贺知什么书完成签到,获得积分10
1秒前
gzh完成签到,获得积分10
1秒前
哈哈完成签到,获得积分10
1秒前
haihao完成签到,获得积分10
2秒前
阿松大发布了新的文献求助10
2秒前
Timing侠发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
xie完成签到,获得积分10
4秒前
青菜完成签到,获得积分10
4秒前
kyan完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
无花果应助段鹏鹏采纳,获得10
4秒前
Jared应助群q采纳,获得10
4秒前
aishangkeyan发布了新的文献求助10
5秒前
小无完成签到,获得积分10
5秒前
诚心太君完成签到,获得积分10
5秒前
一直很安静完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
北工搬砖发布了新的文献求助10
7秒前
DDZ完成签到,获得积分10
7秒前
有魅力的三问完成签到,获得积分10
8秒前
boom完成签到 ,获得积分10
8秒前
高中生完成签到,获得积分10
8秒前
云海绵绵完成签到,获得积分10
9秒前
杰尼龟的鱼完成签到 ,获得积分10
9秒前
Vincent完成签到,获得积分10
9秒前
芷兰丁香完成签到,获得积分10
9秒前
顺心的翠丝完成签到 ,获得积分10
9秒前
李小胖发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
27完成签到,获得积分10
9秒前
罗是一发布了新的文献求助10
9秒前
Young应助冯梦梦采纳,获得10
10秒前
Timing侠完成签到,获得积分10
10秒前
ywhywh50完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
Metagames: Games about Games 700
King Tyrant 680
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5573946
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4660289
关于积分的说明 14728668
捐赠科研通 4600067
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2524676
邀请新用户注册赠送积分活动 1495011
关于科研通互助平台的介绍 1465006