目前报道的铝离子电池有机正极主要是各类羰基化合物,低的放电电压和严重的溶解问题制约了其进一步应用。而p型有机正极虽然表现出比较高的电压,但往往活性位点占比比较低,从而降低了其放电容量。因此。为了进一步推动有机铝离子电池的发展,需要开发多活性官能团的p型有机正极,以实现高能量密度和长循环寿命的目标。
近日,上海交通大学付超鹏教授团队与湖南文理学院黄小兵教授等通过一步亲核取代反应成功制备了不溶于离子液体电解液,结构稳定,且具有多活性位点的吩噁嗪基聚合物(PVBPX),其作为铝离子电池正极表现出超过50000次的超长稳定寿命。

此外,通过多种非原位表征技术和DFT理论计算相结合,证明了PVBPX中N和O是作为双活性位点,在充电过程中依次与[AlCl4–]相结合。而在随后的放电过程中[AlCl4–]从PVBPX分子上可逆地解离。
本研究工作表明基于p型有机聚合物的铝离子电池有望实现大规模储能。

Zhaohui Yang, Xiaobing Huang, Pengyu Meng, Min Jiang, Yibo Wang, Zhenpeng Yao, Jiao Zhang, Baode Sun, Chaopeng Fu
文章的第一作者是上海交通大学博士研究生杨照辉
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202216797







