电离电势和第一激发电势的计算(哈工大黄小萧AM锌电池用MXene增强亚胺阴极的扩展共轭结构)

有机分子在水系锌离子电池(ZIBs)中被认为是很有前途的储能材料,但由于其短程共轭结构和低分子量,其导电性差,结构不稳定。在此,我们提出了一种亚胺基三(aza)并五苯(TAP)沿C = N主链扩展共轭效应,它被原位注入层状MXene中形成TAP/Ti3C2Tx阴极。理论和电化学分析揭示了TAP中选择性的H /Zn2 共插/萃取机制,这归因于空间位效应对活性C = N位点有效性的影响。此外,Ti3C2Tx作为导电支架有利于Zn2 的快速扩散,从而提高TAP的电极动力学。TAP与Ti3C2Tx之间紧密的电子相互作用保证了TAP/Ti3C2Tx在重复充放电过程中的结构完整性。因此,TAP/Ti3C2Tx阴极在水溶液ZIBs中以0.04 a g - 1的速率提供了303 mAh g - 1的高可逆容量,也实现了超过10000次的超长寿命,容量保留率为81.6%。此外,具有准固态电解质的柔性Zn||TAP/Ti3C2Tx电池展示了其在可穿戴电子设备中的潜在应用。这项工作为为先进的zib制造高度稳定的有机电极提供了关键的指导。

图文简介

电离电势和第一激发电势的计算(哈工大黄小萧AM锌电池用MXene增强亚胺阴极的扩展共轭结构)(1)

制备TAP/Ti3C2Tx的原理图

电离电势和第一激发电势的计算(哈工大黄小萧AM锌电池用MXene增强亚胺阴极的扩展共轭结构)(2)

TAP/Ti3C2Tx的合成与表征。

电离电势和第一激发电势的计算(哈工大黄小萧AM锌电池用MXene增强亚胺阴极的扩展共轭结构)(3)

TAP和TAP/Ti3C2Tx阴极的电化学性能

电离电势和第一激发电势的计算(哈工大黄小萧AM锌电池用MXene增强亚胺阴极的扩展共轭结构)(4)

TAP/Ti3C2Tx阴极的储能机理

电离电势和第一激发电势的计算(哈工大黄小萧AM锌电池用MXene增强亚胺阴极的扩展共轭结构)(5)

基于TAP/Ti3C2Tx阴极的柔性ZIBs

论文信息

论文题目:MXene Boosted Imine Cathode with Extended Conjugated Structure for Aqueous Zinc-Ion Batteries

通讯作者:黄小萧通讯单位:哈尔滨工业大学

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