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
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
香蕉觅云应助rrrrrrrrrrrrrrr采纳,获得10
刚刚
刚刚
酷波er应助mo采纳,获得10
刚刚
wisdom应助子桑采纳,获得10
刚刚
俊逸的康乃馨完成签到 ,获得积分10
1秒前
科目三应助Rachel采纳,获得10
1秒前
1秒前
存在完成签到,获得积分10
1秒前
烟波钓徒发布了新的文献求助10
1秒前
2224536发布了新的文献求助10
1秒前
hahahaman完成签到,获得积分10
2秒前
ggxq发布了新的文献求助10
2秒前
Jared应助ADDDGDD采纳,获得10
2秒前
2305814008完成签到,获得积分20
2秒前
汉堡包应助smin采纳,获得10
3秒前
薇薇发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
DrSong发布了新的文献求助30
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
奕_yinb完成签到 ,获得积分10
6秒前
星辰大海应助白开水采纳,获得10
6秒前
6秒前
麦麦完成签到,获得积分20
6秒前
123456qi发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
小新应助烟波钓徒采纳,获得10
7秒前
7秒前
负责吃饭完成签到,获得积分10
7秒前
微渺完成签到,获得积分10
7秒前
睿力完成签到,获得积分10
7秒前
妮妮完成签到,获得积分10
8秒前
2224536完成签到,获得积分10
8秒前
天天快乐应助vivre223采纳,获得10
8秒前
shuiha发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
一一应助零度冰采纳,获得10
9秒前
鱼鱼鱼完成签到,获得积分10
9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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
Digital and Social Media Marketing 500
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 5625453
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4711271
关于积分的说明 14954468
捐赠科研通 4779371
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2553732
邀请新用户注册赠送积分活动 1515665
关于科研通互助平台的介绍 1475853