俄罗斯科学家研发出很有潜质的廉价有机电池材料

来源:互联网 2021-05-26 19:57中投网 A-A+

  斯科尔科沃科学技术学院的科研团队研发了一种用于新一代能量存储设备的有机材料,这种材料的结构遵循优雅的分子设计原则。该研究成果最近发表在《ACS应用能源材料》杂志上。

  随着现代社会对储能设备的依赖程度越来越高,实现对环境友好、易于处理、仅依赖丰富元素、价格低廉的可持续电池技术变得越来越重要。有机电池是这种用途的理想选择。

  然而,有机正极材料依然处于发展阶段。

  为了解决这个问题,研究人员提出了一种简单的氧化还原活性聚酰亚胺。它是通过加热芳香二酐和间苯二胺得到的混合物,而两者都是很容易获得的试剂。

  这种材料在各种类型的能量存储设备中——比如锂基、钠基和钾基电池,都显示出了很有前途的特性。它具有较高的比容量(可达——140mAh/g),相对较高的氧化还原电位,以及良好的循环稳定性(可达1000次循环)和快速充电能力(<1分钟)。新材料的能量和功率输出优于源于对苯二胺的同分异构体。

  研究表明新型聚酰亚胺具有更好的性能有2个原因。首先,它具有更小的粒子和更高的比表面积,使载流子更容易扩散。其次,聚合物中相邻亚胺基元的空间排列使得金属离子的结合更加积极,从而提高了氧化还原电位。

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