鋰離子電池具有高能量密度和長(zhǎng)循環(huán)壽命，廣泛應(yīng)用于便攜式電子產(chǎn)品和電動(dòng)汽車(chē)可是，由于鋰的成本高且儲(chǔ)量有限，因此有必要開(kāi)發(fā)替代的儲(chǔ)能系統(tǒng)，如鈉離子電池

鈉具有與鋰相似的物理和化學(xué)性質(zhì)，可以提供可持續(xù)性和成本效益但由于鈉離子大，擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)慢，難以適應(yīng)商用炭陽(yáng)極的炭微觀結(jié)構(gòu)，因此SIB陽(yáng)極存在結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，儲(chǔ)存性能差的問(wèn)題使用摻雜雜原子的碳材料有望解決這些問(wèn)題，但其制備過(guò)程復(fù)雜，昂貴且耗時(shí)

據(jù)外媒報(bào)道，最近幾天，韓國(guó)釜山國(guó)立大學(xué)Seung Geol Lee教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)使用喹吖啶酮作為前體制備了碳質(zhì)SIB陽(yáng)極喹吖啶酮等有機(jī)染料具有不同的結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)，導(dǎo)致不同的熱分解行為和微觀結(jié)構(gòu)熱解喹吖啶酮作為儲(chǔ)能材料的前驅(qū)體可以極大地改變二次電池的性能因此，可以通過(guò)控制有機(jī)染料前體的結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)建高效電池

在這項(xiàng)研究中，研究人員重點(diǎn)研究了2，9—二甲基喹吖啶酮這種材料具有平行分子填充結(jié)構(gòu)，在600℃熱解時(shí)可由淺紅色變?yōu)楹谏?，殘?zhí)柯矢哌_(dá)61%研究人員隨后進(jìn)行了全面的實(shí)驗(yàn)分析，以描述潛在的熱解機(jī)制

研究人員提出，甲基取代基在450°C時(shí)會(huì)分解產(chǎn)生自由基，從而形成多環(huán)芳烴多環(huán)芳烴具有縱向生長(zhǎng)的微觀結(jié)構(gòu)，這是由平行堆積方向的鍵橋引起的此外，2，9—DMQA中的含氮和含氧官能團(tuán)會(huì)釋放氣體，從而在微觀結(jié)構(gòu)中形成無(wú)序區(qū)域相反，未取代的喹吖啶酮的熱解形成高度聚集的結(jié)構(gòu)可以看出，形態(tài)發(fā)展很大程度上受前體晶體取向的影響

此外，在600℃下熱解的2，9—DMQA顯示出作為SIB負(fù)極的高倍率性能和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性由于表面的限制和層間距離的增加，含氮含氧基團(tuán)可以進(jìn)一步提高電池的儲(chǔ)存性能

李教授說(shuō):有機(jī)染料，如喹吖啶酮，可用作鈉離子電池的負(fù)極材料，提供高效率，并用于大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)。

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