为了解决上述问题,湖南大学吴英鹏教授与苏州大学李彦光教授构建了一种具有自适应重构能力的聚噻吩正极(PT),与传统电极在充放电过程中形貌和结构发生变化造成电极崩塌/变性不同,此类聚噻吩正极在电池循环过程中可自发的调整分子聚合方式,使充电时嵌入AlCl4–之间的静电排斥力减小,进而提高电极的传输动力学并抑制结构形变。最终表现出良好的电化学性能,尤其是超长的循环寿命(100,000次循环)。
与α-PT相比,AlCl4–在嵌入到β-PT过程中的静电排斥力更小,这使得β-PT能储存更多的AlCl4–离子,同时AlCl4–离子在电极中传输速度更快。此外,AlCl4–之间较小的静电排斥力和较小的空间位阻可以有效缓解β-PT的结构形变,从而使β-PT获得优秀的结构稳定性。
综上,该工作提出一种电极的自适应重构策略来改善铝离子电池有机正极的电化学性能,同时为制备其他电化学储能体系高性能电极提供了新的思路和途径。
Junfei Zhang, Yunling Wu, Miao Liu, Lu Huang, Yanguang Li, Yingpeng Wu
文章第一作者为湖南大学硕士研究生张军飞,通讯作者为湖南大学吴英鹏教授与苏州大学李彦光教授。
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202215408