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南開(kāi)陳軍院士AM：洞察有機(jī)羰基電極材料的氧化還原過(guò)程和相關(guān)電化學(xué)性能

有機(jī)羰基電極材料因其高容量、靈活的設(shè)計(jì)性和可持續(xù)生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在可充電池中顯示出廣闊的前景。然而，有機(jī)羰基電極材料仍然存在不令人滿意的電化學(xué)性能，這與其氧化還原過(guò)程高度相關(guān)。

南開(kāi)大學(xué)陳軍院士等人提供了對(duì)有機(jī)羰基電極材料的氧化還原過(guò)程和相關(guān)電化學(xué)性能的深入理解。

在此討論的氧化還原過(guò)程主要涉及分子結(jié)構(gòu)演化（中間體）、晶體結(jié)構(gòu)演化（相變）和電荷存儲(chǔ)機(jī)制。

中間體的性質(zhì)會(huì)影響電池的電壓、循環(huán)穩(wěn)定性、可逆容量和倍率性能。此外，可逆容量/循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能也將分別受到相變和電荷存儲(chǔ)機(jī)制（擴(kuò)散或表面控制）的影響。

圖1 可充電池中有機(jī)羰基電極材料的氧化還原過(guò)程與電化學(xué)性能之間關(guān)系的示意圖

最后，作者還討論了進(jìn)一步揭示有機(jī)羰基電極材料氧化還原過(guò)程與其電化學(xué)性能之間關(guān)系的未來(lái)方向。為加速有機(jī)羰基電極材料的實(shí)際應(yīng)用，未來(lái)的工作應(yīng)該側(cè)重于開(kāi)發(fā)更多的原位表征技術(shù)，并進(jìn)一步了解氧化還原過(guò)程與性能之間的內(nèi)在關(guān)系。

希望本文討論的工作將引起更多關(guān)注詳細(xì)氧化還原過(guò)程及其與可充電池中有機(jī)羰基電極材料性能的相關(guān)性。

圖2 氧化還原過(guò)程如何影響可充電池中有機(jī)羰基電極材料的電化學(xué)性能的總結(jié)

Insights into Redox Processes and Correlated Performance of Organic Carbonyl Electrode Materials in Rechargeable Batteries. Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202104150

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