Unveiling the Role of Charge Dilution and Anionic Chemistry in Enabling High-Rate p-Type Polymer Cathodes for Dual-Ion Batteries

氧化还原 化学 阴极 电解质 离子 无机化学 电极 有机化学 物理化学
作者
Linfeng Zhong,Yang Zhang,Jing Li,Long Fang,Cong Liu,Sheng Wang,Kancheng Mai,Dingshan Yu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (18): 18190-18199 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c05077
摘要

Herein, we introduce a p-type redox conjugated covalent organic polymer (p-PNZ) as a universal and high-rate cathode for diverse dual-ion batteries. By constructing an n-type redox counterpart (n-PNZ) with an analogous reticular structure and redox-site composition, we also attain a comparative platform to probe how the redox-site nature and counterion chemistry affect the rate performance of polymer cathodes. It is disclosed that the charge dilution in p-type redox sites and bulky anions engenders their weak interaction and rapid anion diffusion in electrodes, while the trivial interaction of the solvent with anions facilitates anion desolvation and interfacial charge transfer. Thus, p-PNZ possesses rapid surface-controlled redox kinetics with a high anion diffusion coefficient regardless of its inferior porosity and conductivity relative to n-PNZ. Along with a long cycle life of over 50000 cycles, the p-PNZ-engaged Zn-based dual-ion battery with a dilute electrolyte delivers nearly constant capacities of ∼149 mAh g-1 at various rates of ≤10 A g-1─such an unusual rate capability has rarely been observed previously─and retains ∼99 mAh g-1 at 40 A g-1, surpassing the n-PNZ counterpart and most existing p-type organic cathodes. The p-PNZ cathode can also be applied to build high-rate Li-based batteries, signifying its universality, while the "ready-to-charge" character of p-PNZ enables anode-free dual-ion batteries with a high-rate capability and long lifespan.
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
喝水的v发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
xzwang完成签到,获得积分10
4秒前
薰硝壤应助aaa采纳,获得10
4秒前
ding应助aaa采纳,获得10
4秒前
Ywffffff发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
7秒前
喜洋洋完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
小蘑菇应助姜且采纳,获得10
10秒前
orixero应助luwenbin采纳,获得10
11秒前
1瞬间发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
科研通AI2S应助海月采纳,获得10
13秒前
siner发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
17秒前
time完成签到 ,获得积分10
18秒前
Tantan完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
19秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
STEAD完成签到,获得积分10
20秒前
Singularity应助科研通管家采纳,获得20
20秒前
盒子应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3136013
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2786835
关于积分的说明 7779716
捐赠科研通 2443045
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1298822
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625232
版权声明 600870