Organic Small Molecules with Electrochemical‐Active Phenolic Enolate Groups for Ready‐to‐Charge Organic Sodium‐Ion Batteries

电化学 有机分子 电荷(物理) 电极 分子 离子 材料科学 无机化学 化学 有机化学 物理 量子力学 物理化学
作者
Hang Zhang,Yun Gao,Mingzhe Chen,Lin Li,Li Li,Yun Qiao,Weijie Li,Jiazhao Wang,Shulei Chou
出处
期刊:Small methods [Wiley]
卷期号:6 (7): e2200455-e2200455 被引量:23
标识
DOI:10.1002/smtd.202200455
摘要

Abstract Organic materials have attracted much attention in sodium ion batteries (SIBs) because of their advantages such as being environmentally benign and having high designability. Capacities and cycle life of organic materials are the most important parameters in most research which has been paid much effort to obtain an impressive electrochemical performance on the material level, and the sodium‐detachable ability of these materials to directly match with the sodium‐free anode is neglected. In this work, one organic sodium salt (C 6 H 2 Na 2 O 6 ) exhibits the unique ability (charging first in half cell) unlike other reported organic cathode materials (normally discharging first) for SIBs. The redox mechanism and structure change are investigated by in situ and ex situ tests to give a better understanding for C 6 H 2 Na 2 O 6 . Satisfying electrochemical performance (74% capacity retention after 600 cycles at 0.05 A g −1 and 63% capacity retention at 5 A g −1 when compared with capacity at 0.05 A g −1 ) is achieved by the C 6 H 2 Na 2 O 6 electrode. In addition, matched with hard carbon, full cells are assembled successfully like other transition metal containing cathode materials because C 6 H 2 Na 2 O 6 electrode can deliver its sodium ions to a sodium‐free anode directly without any presodiation.
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