堿性水性電池以其高電壓、低成本和高安全性受到人們的廣泛關注。然而,堿性電解質中的金屬陽極通常具有較差的穩定性和嚴重的副反應。在此,香港城市大學支春義開發了一組有機吩嗪衍生物,包括吩嗪(PZ)、2-羥基吩津(PZ-OH)和1,2-二羥基吩肼(PZ-2OH),并將其作為堿性電池的陽極材料。
本文要點:
1) 引入羥基可以使氧化還原電位降低0.4V,分子內氫鍵形成的快速離子傳輸通道可以顯著改善氧化還原動力學。優化后的PZ-2OH||Ni(OH)2電池具有208 mAh g?1的高容量、247 Wh kg?1的高能量密度和高達9000次循環的超穩定循環性能,并且容量衰減率較低(約0.075‰/循環)。
2) 同時,作者還報道了一種堿性PZ-2OH空氣電池,進一步證明了PZ-2OH在堿性條件下的適用性。該工作不僅探索了羥基取代基對電化學電勢和反應動力學的影響,而且為堿性電池的穩定陽極打開了大門。
Huilin Cui et.al Tailoring hydroxyl groups of organic phenazine anode for high-performance and stable alkaline batteries EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE01212C
https://doi.org/10.1039/D3EE01212C