对苯二咪唑小分子电极

分子内氢键增储

羟基引入形成的分子内氢键增强共轭与导电性，大幅提升有机电极的活性位点利用率与比容量。

Liping, Zheng · Wang, Bei · Jianze, Zhang · Wenjie, Zhou · Jiayi, Ren · Huige, Ma · 李睿 · 李成明 · 胡明俊 · 杨军

Journal of Energy Chemistry 2024

具体参数

比容量

{'zh': '~308', 'en': '~308'} mA h g⁻¹

循环后比容量

{'zh': '112.9', 'en': '112.9'} mA h g⁻¹

技术优势

导电性提升

π 共轭骨架允许电子在大共轭平面上离域，赋予材料良好的导电性和反应可逆性。羟基形成的分子内氢键进一步使分子平面化，提高共轭度，从而提升导电性。

活性位点利用率高

分子内氢键导致的共轭增强提高了活性位点的可及性和利用率，从而显著提升电极容量，实验和理论计算均证实这一效果。

循环稳定性好

优化的 DBNQ@rGO-45 电极在 2000 mA g⁻¹ 大电流密度下经过 6000 次循环后仍保持 112.9 mA h g⁻¹ 容量，展示了优异的长期稳定性。

应用场景

• 有机锂电池：作为正极活性材料，赋予电池高容量与长寿命。
• 有机电极材料：提供导电性良好的氧化还原活性分子平台。
• 共轭小分子：其共轭骨架促进电子离域，提升电极动力学。
• 氢键调控：分子内氢键增强共轭与导电性，提高活性位点利用率。