Nature Materials - 共轭磺酰胺类有机锂离子正极

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自有机正极电池材料被报道以来,由于有机化合物具有易合成、结构多样等优点,极具发展潜力,但是其存在的安全性问题,严重阻碍了其发展。在过去几十年里,研究者提出了各种有机化合物作为电化学储能应用的电极材料。然而,这些化学物质中符合锂离子电池(LIBs)实际要求的并不多。要么是基于p-型系统,要么是基于在充电状态下制备和处理的n-型系统,它们适合于锂(Li)金属而不是LIBs。由于这些化学物质的高共价性和电荷局部化,锂化n-型材料的挑战来自于痕量水分的快速水解或空气中分子氧的氧化,这是有机电池领域迫切需要解决的一个问题。

近日,比利时鲁汶大学Alexandru Vlad等人报道了一类新型的共轭磺酰胺(CSAs)有机化合物,其扩展了有机锂离子正极材料的化学空间。同时,在环境空气中处理时,磺酰基上的电子离域使所得CSAs具有固有的抗氧化性和抗水解性,并且还显示出可逆的电化学电荷存储。未覆盖的CSA化学物质的形式氧化还原电势在2.85V至3.45V之间(相对于Li+/Li0而言),可通过静电或感应分子设计进行微调。总之,这类有机锂离子正电极材料挑战了无机电池正极的领域,因为这第一代CSA化学物质已显示出与定型LiFePO4相当的重量储能指标。

文献链接:
Conjugated sulfonamides as a class of organic lithium-ion positive electrodes,Nature Materials,2020

原文链接:
http://www.cailiaoniu.com/214870.html



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