新一代储能装置的有机材料

斯科科技公司的科学家和他们的同事在一份新报告中描述了一种用于新一代储能装置的有机材料，这种材料的结构遵循了一种优雅的分子设计原则。它最近发表在应用能源材料亚博网站下载登上了杂志的封面。

虽然现代世界越来越严重地依赖于储能设备，但实现对环境更友好、易于处理、只依赖丰富的元素、价格低廉的可持续电池技术变得越来越重要。有机电池是实现这一目的的理想选择。然而，每质量单位储存大量能量的有机阴极材料可以快速亚博网站下载充电，耐用，同时易于大规模生产，但仍有待发展。

为了解决这个问题，Skoltech的研究人员提出了一种简单的氧化还原活性聚酰亚胺。它是通过加热芳香二酐和间苯二胺的混合物合成的，这两种试剂都很容易接近。这种材料在各种类型的储能设备中显示出了很有前途的特性，如锂、钠和钾基电池。它具有高比容量(高达~140 mAh/g)，相对较高的氧化还原电势，以及良好的循环稳定性(高达1000次循环)，并能够快速充电(<1分钟)。

这种新材料的能量和功率输出比之前已知的由对苯二胺衍生的同分异构体更好。在俄罗斯科学院化学物理问题研究所的合作者的帮助下，研究表明新型聚酰亚胺性能更好有两个原因。亚博老虎机网登录首先，它具有更小的粒子和更高的比表面积，这使得载流yabo214子更容易扩散。其次，邻酰亚胺单元在聚合物中的空间排列使得金属离子在能量上更有利的结合，从而增加了氧化还原电位。

“这项工作很有趣，不仅仅是因为研究了另一种有机阴极材料”，设计了这项研究的Skoltech博士生罗曼·卡帕耶夫说“我们提出了一种新的电池聚酰亚胺分子设计原则，即使用含有氨基的芳香分子作为构建块。长期以来，科学家们对这种结构基序的研究很少，而是使用对苯二胺或类似的结构。我们的结果为理解电池聚酰亚胺应该如何在分子水平上设计提供了一个很好的提示，它可能会导致具有更好特性的阴极材料”。亚博网站下载

来源:https://www.skoltech.ru/