A high-capacity organic cathode based on active N atoms for aqueous zinc-ion batteries

水溶液 阴极 X射线光电子能谱 傅里叶变换红外光谱 吩嗪 无机化学 聚苯胺 离子 电化学 化学 材料科学 化学工程 聚合物 物理化学 电极 有机化学 聚合 复合材料 冶金 工程类
作者
Shuo‐Qing Zhang,Songtao Long,Huan Li,Qiang Xu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:400: 125898-125898 被引量:146
标识
DOI:10.1016/j.cej.2020.125898
摘要

Organic materials are attractive for energy storage due to the structural versatility and green sustainability. Recently, the organic material based on polyaniline has exhibited an enormous potential for zinc-ion batteries (ZIBs). However, their advancement still suffers from limited capacities and unstable voltage plateaus. Herein, we have, for the first time, developed the poly(o-phenylenediamine) (PoPD) organic cathode for aqueous ZIBs. The PoPD with phenazine-like structures can integrate sufficient CN bonds for zinc storage. The PoPD cathode shows a high reversible capacity (318 mAh g−1 at 0.05 A g−1) and stable charge/discharge voltage platforms around 0.67 and 0.58 V. The PoPD cathode prepared under an acidic condition possesses a long cycle life up to 3000 cycles with a high capacity retention of 66.2% at 1 A g−1. Furthermore, the mechanism of zinc storage in phenazine-like units of the PoPD has been investigated by ex-situ X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Fourier transform infrared spectrometer (FTIR) spectra. For each phenazine-like unit, one zinc ion can coordinate with two CN bonds reversibly. Such a coordination process maintains the stable conjugated structure of PoPD and enables the steady charge/discharge platforms. This work has paved a way for the design of novel organic materials for ZIBs.
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
1秒前
mmo123456完成签到 ,获得积分10
1秒前
标致的幼菱完成签到,获得积分10
1秒前
隐形曼青应助一见喜采纳,获得10
2秒前
2秒前
Cherish发布了新的文献求助10
2秒前
yy发布了新的文献求助10
3秒前
吴锦鸿发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
何必在乎发布了新的文献求助10
4秒前
仁豪发布了新的文献求助30
4秒前
5秒前
温暖芒果发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
maguodrgon发布了新的文献求助10
7秒前
9秒前
小董完成签到,获得积分10
10秒前
Saipuse发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
正直的沛凝完成签到,获得积分10
12秒前
Liens发布了新的文献求助10
13秒前
深情安青应助taotao采纳,获得10
13秒前
zd完成签到 ,获得积分10
13秒前
我是老大应助蜗牛撵大象采纳,获得10
13秒前
稗子发布了新的文献求助10
14秒前
紧张的映秋完成签到,获得积分10
15秒前
小圆完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
KEHUGE完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
大力发布了新的文献求助10
18秒前
蛋蛋伽发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
bkagyin应助852采纳,获得10
19秒前
火力全开完成签到,获得积分10
19秒前
shiyushan完成签到,获得积分10
21秒前
义气代梅完成签到,获得积分10
21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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6023152
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7647904
关于积分的说明 16171707
捐赠科研通 5171525
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2767225
邀请新用户注册赠送积分活动 1750545
关于科研通互助平台的介绍 1637079