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羰基聚合物作為鋰離子電池的候選電極材料，由于其高容量、快速氧化還原動力學、鏈可設計性、豐富的資源、加工兼容性和機械靈活性而引起了廣泛關注。

在此，美國佐治亞理工學院林志群教授及中南民族大學楊應奎教授等人總結了用于鋰離子電池的羧基聚合物的最新進展。作者首先簡要概述了羰基聚合物的氧化還原機制和儲存機理，然后評估了分子結構和電化學性能之間的關系。

通過定制羰基單元、間隔接頭、芳香共軛、構象、拓撲及其組合，特別關注鏈工程方面的基本理解和調控策略，還包括與導電碳結合以生產聚合物復合材料。此外，作者總結了聚合物的羰基利用，強調通過鏈工程提高電化學活性。

圖1. 羰基的一般氧化還原機制

最后，作者提出了當前的挑戰和未來研究方向的展望：

（1）通過結構修飾（例如吸電子/給電子基團）和定位取代（例如雜原子）進行分子工程；

（2）通過鏈結構的合理設計和可控合成的羰基聚合物大分子工程；

（3）通過原位聚合和異位重組方法摻入導電碳，進行羰基聚合物復合材料的合成工程；

（4）可逆氧化還原活性單元和聚合物鏈的拓撲結構的理論計算研究；

（5）具有良好離子遷移率且與電極材料高度兼容的優化電解液體系對于實現高性能電池也很重要。本綜述旨在深入了解下一代高性能電池開發氧化還原聚合物的新興主題，以響應經濟和社會可持續發展的迫切需要。

圖2. 提升羰基聚合物電極電化學性能的鏈工程總結與展望

Chain engineering of carbonyl polymers for sustainable lithium-ion batteries, Materials Today 2021. DOI: 10.1016/j.mattod.2021.08.006

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