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國家杰青張新波團隊，最新Angew！
來源： 時間：2024-05-27 09:54:55 瀏覽：2917次

第一作者：Jun Guo、Jia-Yi Du

通訊作者：劉萬強教授、黃崗研究員、張新波研究員

通訊單位：長春理工大學、中國科學院長春應用化學研究所

DOI: 10.1002/anie.202406465.



研究背景



活性位點周圍的氫鍵（H-鍵）相互作用使得有機電極材料（OEMs）在水系鋅-有機電池（ZOBs）中發揮著不可或缺的作用，但還沒有研究充分揭示其真正的影響。基于此，長春理工劉萬強教授和長春應用化學研究所張新波研究員、黃崗研究員團隊選擇了一系列以醌為基礎的H-鍵數逐漸增加的小分子，從而揭示H-鍵對OEMs電化學性能的具體影響。研究發現，只有適當的H-鍵數才能使OEMs和OEMs與電解液之間的相互作用達到最佳平衡，從而穩定循環過程中的分子結構，提高活性位點和活性材料的利用率。



文章要點



1、測試發現，具有最合適H-鍵數的2, 5-二氨基-2, 5-環己二烯-1, 4-二酮（DABQ）有著376.3 mA h g-1的高容量（97%的活性位點利用率），在10 mA g-1下具有創紀錄的20 mV的充/放電電位間隙，并且在5 A g-1下循環1500次后仍保持100%的容量。即使將負載質量增加到66.2 mg cm-2，DABQ仍可以提供超過193.3 mA h g-1的可逆容量，這是以前從未達到過的記錄。

2、除優異的電化學性能以外，DABQ//Zn電池還具有空氣再充電能力，可以在沒有外部電源的情況下長期工作。本項工作為適當H-鍵數的OEMs解決限制高性能ZOBs提供有力論證。



圖文展示



圖1.醌基H-鍵結構的形成和斷裂示意圖，5個醌類化合物的1H NMR譜圖

圖2.DABQ//Zn的電化學性能

圖3.理論計算

圖4.DABQ的表征

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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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