无氟离子液体对有机自由基电池 PTMA 正极电化学行为的影响 开放获取

《RSC Applied Interfaces》：The influence of fluorine-free ionic liquids on the electrochemical behaviour of PTMA cathodes for organic radical batteriesOpen Access

　　

聚(2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧甲基丙烯酸酯)（PTMA）被认为是有机自由基电池最有前景的阴极材料之一。在本研究中，我们报道了无氟离子液体1-丁基-2,3-二甲基咪唑双(草酸)硼酸盐（BDMimBOB）作为PTMA基电化学体系电解质的应用。我们系统地研究了使用乙腈（ACN）、γ-丁内酯（GBL）和γ-戊内酯（GVL）作为溶剂的影响。本研究结果表明，溶剂的选择在决定半电池和混合器件性能方面起着关键作用。尽管基于ACN的电解质表现出最高的离子电导率并允许最佳的倍率性能，但其对循环稳定性的不利影响限制了其在储能器件中的适用性。相比之下，使用GBL基电解质可以实现良好的倍率性能和优异的循环稳定性（1 C条件下500次循环后容量保持率为98%）。基于这些发现，随后使用内酯基电解质组装了包含PTMA基正极和活性炭（AC）基负极的混合器件。在所研究的器件中，GBL基电解质提供了最佳的整体器件性能，在7至300 W kg?1的功率范围内实现了高达约30 Wh kg?1的能量密度，并在1 C条件下500次循环后表现出优异的循环稳定性，容量保持率为70%。这些结果表明，GBL中的1.5 M BDMimBOB是PTMA基有机自由基电池和混合储能器件的一种有前景的电解质。

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? 2026 作者(s)。由英国皇家化学学会出版

2026

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