水系锌离子电池发展展望（3D花状碳增强的高性能PDB有机阴极用于锂）

成果简介

有机化合物材料环保，资源丰富，结构通用性强，组装成本低，被公认为阴极材料用于锂离子和钠离子电池。然而，有机化合物固有的较高溶解度和较低电导率材料严重影响其工业应用。本文，青岛大学Cunguo Wang（第一作者）与中科院苏州纳米所等研究人员在《ACS Appl. Energy Mater.》期刊发表名为“High-Performance PDB Organic Cathodes Reinforced by 3D Flower-like Carbon for Lithium-/Sodium-Ion Batteries”的论文，研究报告了一种具有三维花状多孔碳结构(PDB/3D-FC) 的聚（2,3-二硫-1,4-苯醌）复合材料。

原位聚合方法使得PDB的分布更均匀，并且三维花状多孔碳结构防止 PDB 的积累。此外，PDB/3D-FC 的分级多孔结构为电子/离子提供了有效的传输路径。受益于理想的制造策略和精心挑选的材料中，DB/3D-FC电极在锂离子电池中显示出203 mAh g–1的优良倍率容量，在钠离子电池中显示出183 mAh g–1的优良倍率容量。本文报道的制备策略是通用的，适用于增强其他有机电极的电化学特性材料.

图文导读

图1. 由导电碳和有机材料组装PDB/3D-FC电极的方案

图2. 形态和成分分析

方案1. 制备聚合物PDB的合成路线

图3. (a) 3D-FC 和 PDB/3D-FC 的 XPS 光谱。(b) 3D-FC 的高分辨率 N1s 光谱。(c) S 2p 和 (d) C 1s 的 PDB/3D-FC 的 XPS 光谱。

图4. 用于 LIB 的 PDB/3D-FC 阴极的电化学性能。

图5. SIBs的PDB/3D-FC阴极的电化学性能。

文献：

https://doi.org/10.1021/acsaem.1c02393