AEM:具有超高比表面积的新型蒽醌基共轭微孔聚合物用作锂离子电池正极材料

通过传统聚合手段得到的氧化还原活性共轭微孔聚合物通常是不规则的难溶性固体颗粒,这就给后续的电极制作过程带来了麻烦。在本文中,西班牙IMDEA能源研究所的Rebeca Marcilla等通过连续的微乳液和溶剂热方法制备了基于蒽醌(IEP-11)的共轭微孔聚合物,这种聚合物材料能够在溶剂中分散为纳米结构从而更有利于电极的制备。有趣的是,这种合成方法还会改变微孔聚合物的本征孔结构:IEP-11材料具有微孔和介孔双层孔结构,其比表面积高达2200 mg/cm2,这是目前报道的微孔聚合物最高的比表面积。此外,这种合成方法得到的电极致密性也得到了显著改善,其电极密度为传统电极的三倍。基于上述性质,这种IEP-11材料被用做锂离子电池正极材料时表现出高比容量(~100 mAh/cm2)和优异的倍率性能(5C下容量保持率高达76%)。此外,不溶特性和坚固的共轭结构使得该聚合物材料的循环稳定性大幅改善,在20C下循环5000周容量保持率高达90%而在30C的大倍率下循环80000周的容量保持率也高达60%。
Antonio Molina,Rebeca Marcilla et al, New Anthraquinone‐Based Conjugated Microporous Polymer Cathode with Ultrahigh Specific Surface Area for High‐Performance Lithium‐Ion Batteries, Advanced Energy Materials, 2019
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201908074?af=R
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