Proton-insertion dominated polymer cathode for high-performance aqueous zinc-ion battery

电导率 电解质 聚合物 化学 水溶液 溶解 溶解度 电池(电) 密度泛函理论 阴极 化学工程 电极 分子 材料科学 无机化学 物理化学 有机化学 计算化学 热力学 功率(物理) 工程类 物理
作者
Tianjiang Sun,Weijia Zhang,Qingshun Nian,Zhanliang Tao
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:452: 139324-139324 被引量:90
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.139324
摘要

Electroactive organic materials with flexible molecular design and fast reaction kinetics are promising for aqueous zinc ion batteries (AZIBs). While it is still a challenge to solve the solubility and conductivity of organic cathode materials for AZIBs. Herein, a polymer (PTO-4NH2Ph) is developed by polymerizing pyrene-4, 5, 9, 10-tetraone (PTO) and 1, 2, 4, 5-tetraaminobenzene (4NH2Ph). The introduced π-conjugated amino groups and extended aromatic plane not only suppress the dissolution of PTO unit, but also improve the reaction activity and conductivity of whole molecule. Aromaticity and binding-H2O ability are used to evaluate the structural stability and solubility of PTO-4NH2Ph polymer by density functional theory (DFT) calculations. The Zn//PTO-4NH2Ph battery is further fabricated with 3 M ZnSO4 electrolyte and shows satisfactory cycling stability with 83 % of capacity retention over 5000 cycles. A high discharge capacity of 125.4 mAh/g is obtained even at high current density of 25 A g−1 (100 C). More importantly, the PTO-4NH2Ph electrode is demonstrated to accomplish dominated proton insertion from weakly acidic zinc electrolyte by comprehensive tests. This work paves a way for designing high-performance organic electrode materials.
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
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
1秒前
菠萝吹雪发布了新的文献求助10
1秒前
ljact完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
ding应助优秀问丝采纳,获得10
2秒前
心驰天外完成签到,获得积分10
3秒前
牵猫散步的鱼完成签到,获得积分10
3秒前
李禹晗发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
yolo完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
小东西完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
天天快乐应助谦谦采纳,获得10
5秒前
田様应助陈M雯采纳,获得10
5秒前
want_top_journal完成签到,获得积分10
6秒前
欢呼南晴完成签到,获得积分10
6秒前
ztq完成签到 ,获得积分10
6秒前
jiejie完成签到,获得积分10
7秒前
秦风发布了新的文献求助10
7秒前
飞鸟吃鱼完成签到 ,获得积分10
7秒前
pluto应助leo采纳,获得10
7秒前
大方师发布了新的文献求助10
8秒前
小狗呼噜噜完成签到 ,获得积分10
9秒前
深情安青应助HJQ采纳,获得10
9秒前
fzdzc完成签到 ,获得积分10
9秒前
萌only发布了新的文献求助10
10秒前
莫愁发布了新的文献求助10
10秒前
枝头树上的布谷鸟完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
XZZH完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
打打应助yanny采纳,获得10
12秒前
長乐完成签到 ,获得积分10
12秒前
欢呼凝冬完成签到 ,获得积分10
12秒前
CipherSage应助zzzzzz采纳,获得10
13秒前
13秒前
JamesPei应助刘宇采纳,获得10
13秒前
团结友爱发布了新的文献求助20
14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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
The Complete Pro-Guide to the All-New Affinity Studio: The A-to-Z Master Manual: Master Vector, Pixel, & Layout Design: Advanced Techniques for Photo, Designer, and Publisher in the Unified Suite 1000
按地区划分的1,091个公共养老金档案列表 801
The International Law of the Sea (fourth edition) 800
Machine Learning for Polymer Informatics 500
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5410122
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4527656
关于积分的说明 14112011
捐赠科研通 4442051
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2437805
邀请新用户注册赠送积分活动 1429747
关于科研通互助平台的介绍 1407769