Poly(fluorene-alt-naphthalene diimide) as n-Type Polymer Electrodes for Energy Storage

循环伏安法 材料科学 氧化还原 共轭体系 聚合物 电极 高分子化学 化学工程 化学 电化学 复合材料 物理化学 工程类 冶金
作者
Kasturi Sarang,Andrea Miranda,Xueyan Feng,Eun‐Suok Oh,Rafael Verduzco,Jodie L. Lutkenhaus
出处
期刊:ACS applied polymer materials [American Chemical Society]
卷期号:1 (5): 1155-1164 被引量:27
标识
DOI:10.1021/acsapm.9b00164
摘要

Redox-active polymers, especially conjugated polymers, are of interest for use in battery electrodes due to their conductivity, synthetic versatility, and processability. Conjugated polymers store energy via a doping mechanism, in which counterions compensate the charge generated on the conjugated backbone as a result of oxidation or reduction. Here, n-type redox-active poly(fluorene-alt-naphthalene diimide) is investigated as an organic battery electrode. The naphthalene diimide (NDI) unit is redox-active, and the polyfluorene (PF) unit provides π-conjugation and redox activity. However, the nature and mechanism of energy storage for PFNDI are not well described. In addition, n-type polymers in general have high impedance in the doped state and stability issues. It is hypothesized here that the synergy between the PF and NDI units may address these issues. Cyclic voltammetry, galvanostatic cycling, and impedance spectroscopy are utilized to demonstrate that PFNDI stores charge by cathodic doping with Li+ ions. PFNDI is reversibly doped with 86% capacity retention up to 500 cycles while maintaining 99.8% Coulombic efficiency. The relative stability is attributed to the resonance at the NDI unit, along with π-conjugation along the backbone. With added carbon, a PFNDI composite electrode showed an improved rate performance and capacity over pure PFNDI. The highest capacity recorded for the composite electrode was 39.8 mAh/g at 0.5 C, corresponding to an n-doping level of 1.6 Li+ ions/repeat unit. This work demonstrates that PFNDI is a candidate n-type polymer for reversible energy storage.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
wanci应助宁宁采纳,获得10
刚刚
无奈酒窝完成签到,获得积分10
1秒前
不鸭完成签到 ,获得积分10
2秒前
西瓜大虫关注了科研通微信公众号
3秒前
赘婿应助道明嗣采纳,获得10
3秒前
4秒前
上官若男应助木子采纳,获得30
5秒前
5秒前
8秒前
领导范儿应助ggn采纳,获得10
8秒前
lv发布了新的文献求助10
8秒前
CarryLJR发布了新的文献求助10
9秒前
小蘑菇应助如意闭月采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
稳重雁易完成签到 ,获得积分10
12秒前
simiger发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
大模型应助研友_Z11ONZ采纳,获得10
15秒前
木子发布了新的文献求助30
15秒前
小马甲应助体贴静柏采纳,获得10
16秒前
张张发布了新的文献求助10
16秒前
18秒前
芒果发布了新的文献求助10
18秒前
小心翼翼完成签到,获得积分10
19秒前
财产发布了新的文献求助10
19秒前
木子完成签到,获得积分20
19秒前
19秒前
ZMH发布了新的文献求助10
21秒前
MIRROR发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
tianyy发布了新的文献求助10
25秒前
芒果完成签到,获得积分10
26秒前
小景发布了新的文献求助10
28秒前
空2完成签到 ,获得积分10
28秒前
上官若男应助lv采纳,获得10
29秒前
29秒前
30秒前
31秒前
高分求助中
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger Heßler, Claudia, Rud 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 1000
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 500
Spatial Political Economy: Uneven Development and the Production of Nature in Chile 400
Research on managing groups and teams 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 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 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3329591
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2959170
关于积分的说明 8594608
捐赠科研通 2637675
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1443672
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 668807
邀请新用户注册赠送积分活动 656231