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
Kee完成签到,获得积分10
刚刚
夏侯以旋发布了新的文献求助10
刚刚
我是老大应助yellow采纳,获得20
1秒前
weekbbg完成签到,获得积分10
1秒前
xuxu完成签到,获得积分10
1秒前
欧阳惜筠发布了新的文献求助10
1秒前
战战完成签到,获得积分10
2秒前
A亮完成签到,获得积分10
2秒前
一棵树完成签到,获得积分10
2秒前
Akim应助地球采纳,获得10
2秒前
小蘑菇应助vivian采纳,获得10
2秒前
2秒前
矮小的凡阳完成签到 ,获得积分10
2秒前
突突突完成签到,获得积分10
3秒前
华仔应助Lmm_mmy采纳,获得10
3秒前
3秒前
997完成签到,获得积分20
3秒前
lililili完成签到,获得积分10
3秒前
北风完成签到,获得积分10
4秒前
小灰灰发布了新的文献求助10
4秒前
迷人的寒风完成签到,获得积分10
5秒前
kbkyvuy完成签到 ,获得积分10
5秒前
绿麦盲区完成签到,获得积分10
5秒前
fangzheng完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
黄瓜橙橙完成签到,获得积分0
6秒前
damnxas完成签到,获得积分10
6秒前
Aha完成签到 ,获得积分10
6秒前
量子世界小居民完成签到,获得积分10
6秒前
莫灭龙发布了新的文献求助10
7秒前
甜蜜花完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
科研通AI6.2应助powerkeg采纳,获得10
8秒前
mark2021完成签到,获得积分10
8秒前
可爱的函函应助leung采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
一一应助ljf采纳,获得10
9秒前
大江流完成签到,获得积分10
9秒前
彭于晏应助有人喜欢蓝采纳,获得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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
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 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6035060
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7749339
关于积分的说明 16209086
捐赠科研通 5181572
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2773093
邀请新用户注册赠送积分活动 1756205
关于科研通互助平台的介绍 1641052