Le matériau d'électrode organique en raison de ses structures respectueux de l'environnement, abondantes et variées, ce qui provoque de plus en plus d'attention est actuellement des matériaux d'électrode de batterie de l'ion sodium dans la plupart composé conjugué organique classique est, à l'intérieur de l'anneau peut être conjugué par l'intermédiaire d'un seul groupe fonctionnel et une double liaison mécanisme réagencement pour la stabilité de stockage électronique. Cependant, des recherches sur le mécanisme de stockage de matériau d'électrode de sodium non-conjugué ou blanc, si la non-conjugué peut être étendu composé conjugué au composé, une électrode organique peut non seulement augmenter les types de matériaux peuvent également améliorer Activité de matériau d'électrode organique, riche en mécanisme de stockage d'ions de sodium.
Récemment, l'Institut de la céramique de Shanghai, Académie chinoise des sciences chercheur Liu Jianjun, équipe et Shanghai Jiaotong professeur de l'Université recherche collaborative de l'école Wang, une percée dans l'étude des mécanismes de stockage de matières électrode de sodium non conjugué acide 1,4-cyclohexane (CHDA) de des progrès, les résultats pertinents publiés dans la revue internationale "allemand de chimie appliquée" (Angew Chem Int Ed (DOI: 10.1002 .... / anie.201801654)) master de l'Institut universitaire de Shanghai Jiaotong et Shanghai de la céramique Ma Chao étudiant au doctorat Zhao Xiaolin. Pour le premier auteur du document, les auteurs du document sont Wang Kaixue et Liu Jianjun.
Trouvé CHDA matériau d'électrode non conjugué peut être réalisée par transfert d'un groupe fonctionnel H entre les deux stockage -COOH groupes carboxyle Na +, pour former un nouveau groupe fonctionnel -C (OH) 2, et O = C calculé par la densité des travaux de la théorie fonctionnelle (DFT) = O, transition induite par CHDA le π * → liaison σ, pour réaliser un stockage stable d'électrons, à savoir, pour atteindre le réservoir de sodium système non conjugué. le matériau d'électrode mécanisme de sodium réservoir CHDA non conjugué comme responsable de couplage de proton de systèmes biologiques de transfert (PCET ) 'Une extension importante du mécanisme électrochimique.
Sur la base de la théorie de l'architecture de calcul, par la préparation d'un matériau d'électrode CHDA par des expériences IR a confirmé que le produit de réaction d'O = C = O et génération réversible disparaît, le produit de réaction RMN vérifiée -C (OH) 2 est généré avec la disparition de réversible, deux H attrapé métastases confirmée; par la courbe de CV et de charge-décharge, caractérisé par une bonne performance électrochimique de CHDA, CV deux paires de pics redox correspondant à la réaction en deux étapes de l'insert sodium CHDA, conformément à la courbe de charge-décharge calculée d'environ 249mAh / g a une capacité spécifique élevée, proche de la capacité spécifique théorique.
équipe Jianjun travaillant sur un stockage à long terme des matériaux organiques, des recherches ont été faites en série, comprenant un matériau d'électrode pour le groupe d'étude cyclooctatétraène conception C4 / C8 série de rapports différents condensés, dans lequel une des liaisons simples et doubles aromatiques et de reconstruction double mécanisme de superposition peut générer une haute tension et une capacité spécifique du travail est expériences liées, fournit une importante base théorique (ACS Appl Interface Mater, 2018, 10, 2496 ..) est un matériau d'électrode organique, la conception de haute tension; bio-organique UA matériau d'électrode molécule d'acide mécanisme de stockage d'urate de sodium théorie de la conception, à savoir, C = C (NH-) dans un fort élément électronégatifs orbitales p à N 2 carbanion paire isolée d'électrons p-orbitaire de l'hybride stabilisé carbanion, réservoir atteint sodium dosage. UA @ CNT composites à 200 mA / g, une densité de courant élevée peut encore maintenir anneau circulaire 200 163 mA h / g de capacité (Appl. Mater. Interface, 2017, 9,33934).
D'autres travaux était recherches et aux programmes de développement, la Fondation nationale des sciences naturelles de la Chine, Shanghai et d'autres soutien du projet du génome des matériaux.
(A) comprennent typiquement conjugué et non conjugué à des molécules organiques, des molécules organiques, et un conjugué de mécanisme de stockage de sodium, (b) conception de la structure moléculaire - restructuration électronique; (c) Caractérisation de la réaction électrochimique de couplage de transfert d'hydrogène; (d) Stockage électronique de la transition de liaison π * → σ
(ab) Original CHDA, 1H RMN et spectroscopie IR pour mécanisme de transfert d'hydrogène sous décharge à 0,01 V et charge à 3,0 V; (cd) essai électrochimique, CV courbe (0,5 mV / s), courbe de charge et de décharge (0.1A / g)
(a-b) Courbes de décharge de C8H8 et C16H12, et nombre d'électrons π et longueur de liaison C-C pendant la décharge, et mécanisme de stabilité électronique (c-d) Conception de structure moléculaire organique et prédiction de tension de décharge
