烷基链长度对酰亚胺基负极材料的性能影响
2020-07-13刘欢关士友
广西大学学报(自然科学版) 2020年3期
刘欢,关士友
(1.华东理工大学 材料科学与工程学院, 上海 200237; 2.上海大学 可持续能源研究院, 上海 200444)
0 引言
锂离子电池因其高能量密度以及功率密度作为有前景的电化学能量存储系统,广泛应用于便携式电子产品、纯电动汽车、混合电动汽车、实验室设备等[1-2]。在成本、安全和能量密度等方面人们日益增加的需求对锂离子电池提出了更高的要求[3]。一直以来,无机电极材料如碳材料是市场上主要的锂离子电池负极材料[4-5]。然而,无机电极材料仍然存在诸多问题,如商业石墨和钛酸锂的理论比容量比较低[6-7],硅基材料[8]和金属氧化物[9]尽管具有较高的理论比容量,但在充放电过程中会出现严重的体积变化,阻碍其商业化应用。
具有氧化还原活性的有机化合物由丰富的元素(C、H、N、O等)组成,并且可以从低能耗的合成路线获得,废物少,具有低成本和无害环境的特点。有机电极还能提供高容量,满足高能量密度的要求,此外,更重要的是有机电极的氧化还原电位和电化学性能能够通过分子结构设计进行调节[10],可以用作正极或者负极。近年来,有机电化学活性电极材料的研究引起了广泛关注[11-12]。其中,有机共轭羰基化合物在充放电过程中进行两电子或多电子可逆的反应,具有较高的比容量。小分子有机羰基化合物由于在电解液中溶解,在充放电过程中循环性能较差。将具有电化学活性的小分子通过聚合得到稳定的聚合物结构,可以有效的解决其溶解问题[13]。……
登录APP查看全文