邻甲氧基苯胺和氢醌的逐层电聚合用于先进的水基锌离子储能技术

《Journal of Materials Chemistry C》：Layer-by-layer electropolymerization of o-methoxyaniline and hydroquinone for advanced aqueous zinc-ion energy storage

水系锌离子电池的高性能电极材料通过LBL电聚合制备，纳米结构薄膜提升容量142.5 mAh g-1和循环稳定性74.7%，组装超级电容器实现106.3 Wh kg-1能量密度。

　　

开发用于水系锌离子储能的高性能电极材料至关重要，但通常受到容量不足和稳定性差的限制。本文介绍了一种新型的无粘结剂聚合物电极（LBL-8），该电极通过简单的原位逐层电聚合（LBL）工艺直接在碳布（CC）上制备，所用单体为o-甲氧基苯胺（OMA）和氢醌（HQ）。这种LBL策略促进了单体之间的协同作用，形成了具有较长π共轭结构和更高结晶度的纳米结构薄膜，相较于纯聚OMA聚合物具有显著优势。因此，LBL-8电极在1 A g^-1电流下展现出142.5 mAh g^-1的较高比容量、良好的倍率性能（在10 A g^-1电流下容量保持率为68.6%）以及优异的循环稳定性（2000次循环后容量保持率为74.7%）。其优异的储电性能归因于更多的活性位点以及改善的离子扩散过程。当将该电极组装成Zn//LBL-8水系混合超级电容器时，该器件实现了106.3 Wh kg^-1的惊人能量密度和277.8 W kg^-1的功率密度，并且保持了出色的循环稳定性。这项研究表明，LBL电聚合是一种有效的聚合物电极结构调控方法，为开发下一代水系储能系统的高性能材料提供了有前景的途径。