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聚合物電極材料在鋰離子電池液態有機電解液中的溶解性較差，存在團聚嚴重、合成工藝復雜等問題，阻礙了其實際應用。

天津大學許運華、楊繼興等通過簡便的沉淀聚合合成了球形交聯醌-胺聚合物納米粒子（PQANPs），以有效解決聚合物電極材料的團聚問題。

圖1 PQANPs的合成路線及前體和PQANPs的結構示意圖

為了進一步降低溶解度，采用多胺單體3,3′-二氨基聯苯胺來合成不溶性交聯聚合物，通過調整對苯醌（BQ）與3,3′-二氨基聯苯胺的進料比，可以很容易地調節聚合物的交聯度和PQANPs的直徑。研究顯示，在3:1的優化比例下，PQANPs實現了最佳的循環穩定性和倍率性能。

圖2 PQANPs的充放電過程表征

結果，PQANPs表現出高容量（200 mA g^-1時為170.3 mAh g^-1）、出色的循環穩定性（5 A g^-1下經過20000次循環后容量保持60%）和優異的倍率性能（25 A g^-1時為78 mAh g^-1)，其循環性能超過了文獻中報道的所有基于對苯醌基聚合物電極材料。這項工作為制備納米結構聚合物提供了一種簡便且可擴展的方法，并有助于促進有機電池作為一種低成本和環境友好的儲能技術的實際應用。

圖3 PQANPs的循環性能

Quinone-Amine Polymer Nanoparticles Prepared through Facile Precipitation Polymerization as Ultrafast and Ultralong Cycle Life Cathode Materials for Lithium-Ion Batteries. Advanced Functional Materials 2022. DOI: 10.1002/adfm.202111307

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