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解码芳香族二胺聚合物以实现高稳定性的水基铵离子储存,该聚合物具有多个氧化还原活性位点
《Journal of Materials Chemistry A》:Decoding aromatic diamine polymer for highly stable aqueous ammonium-ion storage with multiple redox-active sites
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年11月08日 来源:Journal of Materials Chemistry A 9.5
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铵离子电池(AmIBs)因非金属NH4+载体的环境友好特性备受关注,但电极材料性能受限。本研究以芳香 diamine 聚合物PPDA为阳极,其高密度C=N和芳香环结构作为有效氧化还原位点,实现130 mAh/g可逆容量及43700次循环稳定性,即使在10 A/g高倍率下仍保持114 mAh/g容量。
铵离子电池(AmIBs)采用非金属的NH4+作为电荷载体,工作于水性电解质中,属于一类新兴的电化学储能装置。然而,该领域的发展受到先进电极材料短缺的限制,这些材料需要具备高容量和良好的循环稳定性。本研究介绍了一种芳香族二胺聚合物——聚(邻-苯二胺)(PPDA),作为AmIBs的阳极候选材料。多种实验和理论数据表明,PPDA中的高密度C=N官能团以及芳香环结构能够有效充当氧化还原中心,从而在较高电流密度下实现优异的容量和长期循环性能。这种内在机制使得该电池具有出色的电化学性能:在5 A g-1的电流下,其可逆比容量约为130 mAh g-1,且经过43,700次循环后容量未见衰减。此外,即使在10 A g-1的高倍率放电条件下,该聚合物仍能保持114 mAh g-1的容量。
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