SCMs|原位电化学聚合方法制备高性能有机正极材料

近日，天津大学许运华教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，为了解决有机电极材料的溶解问题并提高电化学性能，通过原位电化学聚合的方法制备了双极性对氨基苯基咔唑萘二酰亚胺(APCNDI)有机正极材料。该正极由能够储存锂离子的n型1,4,5,8-萘四甲酰基二酰亚胺基团和吸附阴离子的p型的咔唑基团组成，其中咔唑基团同时可以充当电化学聚合反应位点。

由原位电化学聚合方法制备的该正极材料有效解决了有机材料在电解质中的溶解问题，表现出双极性特征的氧化还原反应，并具有出色的倍率性能和稳定的循环性能。该有机正极材料循环1000次后的容量仍能保持为92 mA h g⁻¹，在10 A g⁻¹的大电流密度下比容量剩余72 mA h g⁻¹。同时，通过多种表征手段对APCNDI正极材料的双极性特征和反应机理进行了系统的研究和验证。

图1 APCNDI正极材料的电化学性能。

该发现为发展高性能的有机电极材料提供了一种新颖的设计思路和制备方法。

文章信息

Wang, W., Zhao, C., Yang, J. et al. In-situ electropolymerized bipolar organic cathode for stable and high-rate lithium-ion batteries. Sci. China Mater. (2021). https://doi.org/10.1007/s40843-021-1689-4

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