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【最新】锂离子电池有机正极材料研究进展

2015-12-28 15:46来源:能源情报关键词:锂电池正极材料电解液储能收藏点赞

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Pham等通过化学方法合成了聚5-氨基-1,4-萘醌(PANQ),材料的首次放电比容量接近理论比容量290mA˙h/g,17次循环后容量仍有200mA˙h/g。唐致远等合成了聚1-氨基蒽醌(PAAQ),从循环伏安曲线中看出,蒽醌基团在1.82~2.10V电位区间发生了氧化还原反应,聚苯胺骨架所发生的电化学p型掺杂/脱掺杂反应体现在2.65~2.90V区间内,导电骨架的掺杂/脱掺杂过程是分两步进行(图14)。

该物质首次放电比容量达到了218.3mA˙h/g,且具有较高的充放电倍率。Song等通过1,5-二氯蒽醌与硫化钠在一定温度下反应得到了蒽醌基硫化聚合物PAQS(图15),实验测试了PAQS在不同的电流密度下的电化学性能,电流密度从50mA/g增到500mA/g,容量只减少了18%。当电流值减少到50mAg之后,容量迅速恢复,而且库仑效率始终维持在99%以上。

聚合虽然有效的解决了含氧有机化合物在电解液中的溶解性问题,一些聚合物展示出了接近理论容量的高比容量、长循环寿命、高库仑效率和倍率性能,但在实际的研究中,含氧羰基聚合物正极材料仍然存在以下不可忽视的缺点:①由于引入了没有化学活性的组分(如偶联单元)而导致比容量降低;②聚合物低的导电性和单体间大的电荷排斥力引起的较慢的离子/电子传输速率;③羰基聚合物在充放电过程中的溶胀性及其本身的凝聚态结构也会对锂离子的扩散迁移速率产生影响。例如,聚合物PAQS与蒽醌相比,循环性能大大改善,但放电电压稍微降低,放电平台就成为斜坡状,比容量也没有单体蒽醌的高。

原标题:锂离子电池有机正极材料研究进展
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