陳軍院士Angew.綜述:用于鋰離子全電池的新興鋰化有機正極材料 2023年10月1日 下午7:57 ? 未全平臺發(fā)布, 頂刊 ? 閱讀 87 有機電極材料以其高容量、豐富的資源和結構可設計性在鋰離子電池(LIBs)中顯示出應用潛力。然而,報道最多的有機正極處于氧化態(tài)(即非鋰化化合物),因此需要與富鋰負極耦合。相比之下,鋰化有機正極材料可充當鋰儲層并與石墨等無鋰負極相匹配,在實際的全電池應用中顯示出巨大的前景。 在此,南開大學陳軍院士等人對用于LIB的鋰化有機正極材料進行了批判性分析,綜述了鋰化有機正極材料的合成、穩(wěn)定性和電池應用。 首先,作者討論了合成鋰化有機正極材料的方法及難點,目前常用合成方法包括化學中和、化學還原或電化學還原。從實際應用的角度來看,化學方法將比電化學方法更有希望用于合成鋰化有機正極材料。 其次,作者概述了該材料的化學穩(wěn)定性(尤其是空氣中對O2和H2O的穩(wěn)定性),其相關的影響因素對LIBs的生產具有決定性作用。然后,作者總結了半電池中提高鋰化有機正極材料電化學性能的策略,還從實際應用前景角度全面分析了其在全電池中的應用。最后,作者針對商業(yè)應用提出了高性能鋰化有機正極材料的未來發(fā)展方向。 圖1. 半電池中提高鋰化有機正極循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能的策略 考慮到鋰化有機正極材料的研究現狀和挑戰(zhàn),未來的研究建議如下: i)首先,優(yōu)化電解液和隔膜對于提高能量密度接近LiFePO4的鋰化有機正極材料的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能具有重要意義; ii)其次,迫切需要開發(fā)具有高容量和強空氣穩(wěn)定性潛力的新型氧化還原化學物質。目前報道的鋰化有機正極材料很難與商業(yè)正極材料競爭,尤其是富鎳氧化物; iii)第三,需要構建從目前的小尺寸到Ah級等大尺寸的全電池,以更準確地評估鋰化有機正極材料在實用LIBs中的前景; iv)最后,最近的工作已將鋰化有機電池化學擴展到鈉化和鉀化對應物,其中鈉離子和鉀離子半電池或全電池也顯示出良好的電化學性能。因此,鈉化和鉀化有機正極材料也可能在這些領域具有競爭力,值得未來進一步研究。 圖2. 基于鋰化有機正極材料的高性能全電池構建 Emerging Lithiated Organic Cathode Materials for Lithium-Ion Full Batteries, Angewandte Chemie International Edition 2022. DOI: 10.1002/anie.202216047 原創(chuàng)文章,作者:v-suan,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/01/36dbebb6cf/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 燕大ACS Nano:固態(tài)鋰金屬電池中鋰穿透固態(tài)電解質和死鋰動力學的原位可視化 2023年10月24日 Nature子刊:調節(jié)氮化物/氫氧化物電子態(tài),加速大電流密度下氧析出動力學 2023年10月7日 王開學/汪羽翎/黃衛(wèi)ACS Nano:基于離子選擇性涂層的隔膜實現高度逆鋅負極 2023年10月14日 南大/河海Nature子刊:破壞自旋相關對稱性,助力BixEr2-xRu2O7高效催化酸性析氧 2023年11月1日 天大ACS Nano: 尿素產率達7.29 umol cm-2 h-1!Cu@Zn納米線用于高效電合成尿素 2024年3月12日 超燃!中國學者今日狂瀾5篇Science+封面! 2023年12月8日