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國家杰青張新波團隊,最新Angew!
來源: 時間:2024-05-27 09:54:55 瀏覽:1300次

第一作者:Jun Guo、Jia-Yi Du

通訊作者:劉萬強教授、黃崗研究員、張新波研究員

通訊單位:長春理工大學(xué)、中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所

DOI: 10.1002/anie.202406465.



研究背景



活性位點周圍的氫鍵(H-鍵)相互作用使得有機電極材料(OEMs)在水系鋅-有機電池(ZOBs)中發(fā)揮著不可或缺的作用,但還沒有研究充分揭示其真正的影響?;诖?,長春理工劉萬強教授和長春應(yīng)用化學(xué)研究所張新波研究員、黃崗研究員團隊選擇了一系列以醌為基礎(chǔ)的H-鍵數(shù)逐漸增加的小分子,從而揭示H-鍵對OEMs電化學(xué)性能的具體影響。研究發(fā)現(xiàn),只有適當?shù)腍-鍵數(shù)才能使OEMs和OEMs與電解液之間的相互作用達到最佳平衡,從而穩(wěn)定循環(huán)過程中的分子結(jié)構(gòu),提高活性位點和活性材料的利用率。



文章要點



1、測試發(fā)現(xiàn),具有最合適H-鍵數(shù)的2, 5-二氨基-2, 5-環(huán)己二烯-1, 4-二酮(DABQ)有著376.3 mA h g-1的高容量(97%的活性位點利用率),在10 mA g-1下具有創(chuàng)紀錄的20 mV的充/放電電位間隙,并且在5 A g-1下循環(huán)1500次后仍保持100%的容量。即使將負載質(zhì)量增加到66.2 mg cm-2,DABQ仍可以提供超過193.3 mA h g-1的可逆容量,這是以前從未達到過的記錄。

2、除優(yōu)異的電化學(xué)性能以外,DABQ//Zn電池還具有空氣再充電能力,可以在沒有外部電源的情況下長期工作。本項工作為適當H-鍵數(shù)的OEMs解決限制高性能ZOBs提供有力論證。



圖文展示



圖1.醌基H-鍵結(jié)構(gòu)的形成和斷裂示意圖,5個醌類化合物的1H NMR譜圖

2.DABQ//Zn的電化學(xué)性能

3.理論計算

4.DABQ的表征

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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具?,F(xiàn)代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產(chǎn)生書面文字,很多小語種,有語言但沒有文字。文字的不同體現(xiàn)了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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