锂离子电池具有高能量密度和长循环寿命，广泛应用于便携式电子产品和电动汽车。然而，由于锂的成本高且储量有限，因此有必要开发替代的储能系统，如钠离子电池。 钠具有与锂相似的物理和化学性质，可以提供可持续性和成本效益。但由于钠离子大、扩散动力学慢，难以适应商用炭阳极的炭微观结构，因此SIB阳极存在结构不稳定、储存性能差的问题。使用掺杂杂原子的碳材料有望解决这些问题，但其制备过程复杂、昂贵且耗时。 据外媒报道，近日，韩国釜山国立大学Seung Geol Lee教授领导的团队使用喹吖啶酮作为前体制备了碳质SIB阳极。喹吖啶酮等有机染料具有不同的结构和官能团，导致不同的热分解行为和微观结构。热解喹吖啶酮作为储能材料的前驱体可以极大地改变二次电池的性能。因此，可以通过控制有机染料前体的结构来构建高效电池。 在这项研究中，研究人员重点研究了2，9-二甲基喹吖啶酮。这种材料具有平行分子填充结构，在600℃热解时可由浅红色变为黑色，残炭率高达61%。研究人员随后进行了全面的实验分析，以描述潜在的热解机制。 研究人员提出，甲基取代基在450°C时会分解产生自由基，从而形成多环芳烃。多环芳烃具有纵向生长的微观结构，这是由平行堆积方向的键桥引起的。此外，2，9-DMQA中的含氮和含氧官能团会释放气体，从而在微观结构中形成无序区域。相反，未取代的喹吖啶酮的热解形成高度聚集的结构。可以看出，形态发展很大程度上受前体晶体取向的影响。 此外，在600℃下热解的2，9-DMQA显示出作为SIB负极的高倍率性能和优异的循环稳定性(1000次循环在5 A/g下为134 mAh/g)。由于表面的限制和层间距离的增加，含氮含氧基团可以进一步提高电池的储存性能。 李教授说:“有机染料，如喹吖啶酮，可用作钠离子电池的负极材料，提供高效率，并用于大规模储能系统的大规模生产。” 郑重声明：此文内容为本网站转载企业宣传资讯，目的在于传播更多信息，与本站立场无关。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。 |
