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近年來，有機(jī)電極材料引起了電池領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。然而，它們?nèi)源嬖陔姌O電位低、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)慢和循環(huán)壽命短等問題。

在此，華中科技大學(xué)王成亮團(tuán)隊(duì)報(bào)告了一種通過使用二氫吩嗪（PZ）和噻蒽（TT）的共聚物（p-TTPZ）來制造供體-受體（DA）共軛聚合物以促進(jìn)電荷轉(zhuǎn)移，從而加速反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的策略。

具體而言， DA共軛聚合物作為p型正極可以存儲陰離子并表現(xiàn)出高放電電壓（分別為3.82 V和3.16 V的兩個(gè)平臺），在0.1 A g^-1時(shí)可逆容量為152 mAh g^-1，具有優(yōu)異的倍率性能。10 A g^-1(~50C)時(shí)具有 124.2 mAh g^-1的高容量和出色的循環(huán)性能。結(jié)果顯示，p-TTPZ//石墨全電池表現(xiàn)出高輸出電壓（3.26 V）、0.05 A g^-1 的放電比容量為139.1 mAh g^-1 和優(yōu)異的倍率性能。

圖1. DFT計(jì)算

總之，該工作報(bào)道了一種由二氫吩嗪 (PZ) 和噻蒽 (TT) 單元組成的共聚物 (p-TTPZ)。雖然它們都是p型單體，但PZ和TT的結(jié)合導(dǎo)致了電荷轉(zhuǎn)移。計(jì)算得出的 p-TTPZ 的 HOMO 和 LUMO 分別位于 PZ 和 TT 單元上方，表明 PZ 和 TT 分別充當(dāng)供體和受體。

與對應(yīng)的均聚物p-DPPZ和p-PATT相比，具有D-A分子結(jié)構(gòu)的p-TTPZ正極具有更窄的帶隙和更高的電導(dǎo)率，有利于電荷傳輸并加速反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，從而具有優(yōu)異的倍率性能。因此，該項(xiàng)工作為通過分子設(shè)計(jì)開發(fā)高性能有機(jī)電極材料提供了一種新的策略，并為高能量密度有機(jī)電池鋪平道路。

圖2. 電池性能

A donor-acceptor (D-A) conjugated polymer for fast storage of anions， Angewandte Chemie International Edition 2023 DOI: 10.1002/anie.202317393

原創(chuàng)文章，作者：wdl，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/01/13/1bf36b1f94/

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華科王成亮Angew：用于快速陰離子存儲的供體-受體 (DA) 共軛聚合物

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