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图8 环戊烯三酮酸二钠盐的充放电机制示意图
(3)通过对含氧化合物的聚合过程来降低在电解液溶液中的溶解度,提高电池的循环寿命。
设计合成的多孔芘-4,5,9,10-四酮聚合物(PPYT),初始放电容量为231mAh/g,500次循环后比容量仍然维持在初始容量的83%,30C的比容量能够维持在1C下的90%。
图9 PPYT电化学反应机制及循环寿命图
展望
未来的研究应在现有研究的基础上"扬长避短"设计一些特殊官能团结构的有机化合物,比如将上述含氧共轭基团取代到大环共轭结构体系中,既能实现锂离子在充电和放电过程的入嵌与脱嵌,采用多取代活性点位又实现较高的理论比容量。大环共轭体系一方面可以降低在电解液中的溶解性能,进一步提高锂离子电池放电容量和循环稳定性能,另一方面还能提高导电性能。绿色可持续能源是今后发展的方向。
参考文献
[1] 陈军, 丁能文, 李之峰,等. 锂离子电池有机正极材料[J]. 化学进展, 2015(9):1291-1301.
[2] 任丽. 化学氧化法聚吡咯复合材料及其作锂二次电池正极的研究[D]. 天津大学, 2006.
[3] 王维坤, 张勇勇, 王安邦,等. 锂电池正极材料1,4,5,8-四羟基-9,10-蒽醌的电化学性能[J]. 物理化学学报, 2010, 26(1):47-50.
[4] 张勇勇, 王维坤, 王安邦,等. 1,4,5,8-四羟基-六苯四醌用作锂二次电池正极材料的研究[C]// 第十五次全国电化学学术会议. 2009.
[5] Genorio B, Pirnat K, Cerc-Korosec R, et al. Electroactive organic molecules immobilized onto solid nanoparticles as a cathode material for lithium-ion batteries[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2010, 49(40):7222-4.
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