尽管关于可充锂电池的有机正极材料的报道很多，但同时满足能量密度和循环稳定性这两个要求的有机正极材料仍然十分稀缺，这主要是由于大多数有机电极材料都容易在非质子性电解液中发生溶解，造成活性物质损失进而循环稳定性不佳。近日，武汉大学宋智平教授等设计了一种氧化吲哚蒽酮小分子能够实现在非质子电解液中的高效稳定循环。

文章要点

1）研究人员提出可以将氧化吲哚蒽酮（OIDT）作为一种新型小分子有机正极材料。该材料具有大的芳香核和多个醌和吡嗪基团，因而能够同时获得令人满意的能量密度和循环稳定性。与IDT相比，二氢吡嗪部分转化为吡嗪不仅提高了理论容量和氧化还原电位，而且改善了放电-充电过程中的结构稳定性。

2）在1.3–3.8 V优化电压范围内，OIDT实现了比目前报道的其他小分子有机正极更好的综合电化学性能，包括273 mAh/g的高可逆容量和2.45V的高平均放电电压。在500mA/g的高倍率下充放电1000周后其容量保持率仍然高达76%。机理研究揭示了OIDT的两步四电子氧化还原反应的活性位点、放电过程中溶解行为的变化以及循环过程中可重复的溶解-再沉积现象。

参考文献

Tingting Shi et al, Oxidized Indanthrone as a Cost-Effective and High-Performance Organic Cathode Material for Rechargeable Lithium Batteries, Energy Storage Materials, 2022

DOI: 10.1016/j.ensm.2022.05.013

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829722002495?dgcid=rss_sd_all#!