有机电极材料具有分子结构可调、比容量高、资源丰富、成本低等优点,已成为钠离子电池(SIBs)研究的热点。然而,有机电极材料的电导率低且结构稳定性差。
近日,南开大学李福军教授报道了通过d-π杂化方法合成了金属有机高分子Ni配位四氨基苯醌(Ni-TABQ),其聚合链通过氢键缝合,形成了一种强健的二维层状结构。
文章要点
1)通过简单的湿化学反应合成Ni-TABQ,TABQ在室温下与等摩尔的Ni2+在氨和二甲基亚砜(Dmso)溶液中反应。Ni-TABQ具有沿着高分子链和氢键方向的电子传导和Na+扩散途径。
2)以共轭苯甲酰基和亚胺作为Na+插入和提取的氧化还原中心,Ni-TABQ在100 mAg-1和8 Ag-1时分别具有~469.5 mAh g-1和345.4 mAh g-1的高容量。同时,高容量可持续100次循环,库仑效率几乎为100%。
3)优异的电化学性能归功于Ni-N键和氢键形成的独特的2D电子传导和Na+扩散路径。
Liubin Wang, et al, A two-dimensional metal-organic polymer enabled by robust nickel-nitrogen and hydrogen bonds for exceptional sodium-ion storage, Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI:10.1002/anie.202008726
https://doi.org/10.1002/anie.202008726