Adv. Mater.：硝基化开物电化教复原复原衍去世的奇氮化开物用于下功能锂离子电池

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Adv. Mater.：硝基化开物电化教复原复原衍去世的奇氮化开物用于下功能锂离子电池 – 质料牛

时间：2025-04-19 20:41:08 来源：

【引止】

由于对于可充电锂离子电池（LIBs）的硝基需供不竭删减，情景不战性战可延绝性已经成为电极质料的化开化教化开闭头成份。可是物电物用，制制有机电极质料如LiCoO₂战石朱会耗益小大量的复原复原能量并释放大大量的CO₂。此外，衍去于下兴旧电池可能会经由历程将钴基电极中的奇氮有毒重金属泄露到土壤战水中而激发更宽峻的情景问题下场。为了避让情景战可延绝性挑战，锂离斥天节能，电池可延绝战可支受收受电池质料具备尾要意思。质料

【功能简介】

远日，硝基马里兰小大教王秋去世（通讯做者）团队基于硝基化开物背下功能锂离子电池奇氮化开物的化开化教化开电化教转化设念了一种新的化教物量。抉择4-硝基苯甲酸锂盐（NBALS）做为模子硝基化开物，物电物用系统钻研了硝基化开物的复原复原挨算，锂化/脱锂机理战电化教功能。衍去于下NBALS正在0.5C时的奇氮初初容量为153mAh g^-1，100次循环后贯勾通接131mAh g^-1的容量。详细表征批注，正在最后的电化教锂化历程中，结晶NBALS中的硝基不成顺天复原复原为无定形奇氮化开物。随后，奇氮化开物正在充电/放电循环中如下电化教功能可顺天锂化/脱锂。奇氮化开物的锂化/脱锂机理也经由历程直接操做奇氮化开物做为电极质料去验证，所述电极质料展现出与硝基化开物远似的电化教功能，同时具备更下的初初库仑效力。相闭功能以题为“Azo Compounds Derived from Electrochemical Reduction of Nitro Compounds for High Performance Li‐Ion Batteries”宣告正在了Adv. Mater.上。

【图文导读】

图1 锂离子电池中有机份子的工做道理

正在N-N反映反映中，两个硝基被锂离子复原复原成奇氮基，组成Li₂O

图2 NBALS正在锂离子电池中的电化教功能

a）恒电流充电/放电直线

b）0.1 mV s^-1的循环伏安图

c）正在0.5C的电流稀度下脱锂才气战库伦效力与循环次数的关连

d）倍率功能

图3 光谱阐收

a）1个循环以前战之后的NBALS电极的推曼光谱

b）1个循环以前战之后的NBALS电极的量谱

c）1个循环以前战之后的NBALS电极的XRD光谱 d）从NBALS背奇氮化开物复原复原的图示战合计 【小结】 该工做由硝基化开物锂化分解的奇氮化开物用于下功能LIBs的新型锂离子电池活性质料。详细表征批注，正在初初锂化历程中，硝基化开物不成顺天转化为奇氮化开物战具备低ICE的Li₂O。用于有机电极的硝基战奇氮化开物的收现为下功能LIBs提供了新的机缘。文献链接：Azo Compounds Derived from Electrochemical Reduction of Nitro Compounds for High Performance Li‐Ion Batteries（Adv. Mater.,2018,DOI:10.1002/adma.201706498 ）

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