मिट्टी का शंघाई संस्थान कार्बनिक पदार्थ इलेक्ट्रोड डिजाइन के मामले में प्रगति की है

क्योंकि इसके पर्यावरण के अनुकूल, प्रचुर मात्रा में और विविध संरचनाओं के जैविक इलेक्ट्रोड सामग्री, अधिक से अधिक ध्यान के कारण वर्तमान में सबसे पारंपरिक जैविक संयुग्मित परिसर में सोडियम आयन बैटरी इलेक्ट्रोड सामग्री है, भीतर की अंगूठी एक भी कार्यात्मक समूह और एक डबल बांड के माध्यम से संयुग्मित किया जा सकता है इलेक्ट्रॉनिक भंडारण स्थिरता के लिए तंत्र उलटफेर। हालांकि, गैर-संयुग्मित सोडियम इलेक्ट्रोड सामग्री भंडारण तंत्र या सामग्री भी सुधार कर सकते हैं की खाली, प्रकार गैर संयुग्मित मिश्रित करने के लिए संयुग्मित यौगिक बढ़ाया जा सकता है, तो, एक कार्बनिक इलेक्ट्रोड केवल विस्तार नहीं कर सकते हैं पर शोध ऑर्गेनिक इलेक्ट्रोड सामग्री गतिविधि, सोडियम आयन भंडारण तंत्र में समृद्ध।

हाल ही में, मिट्टी का शंघाई संस्थान, विज्ञान के चीनी अकादमी के शोधकर्ता लियू जियानजुन, टीम और शंघाई Jiaotong विश्वविद्यालय के प्रोफेसर वांग स्कूल सहयोगात्मक अनुसंधान, सोडियम इलेक्ट्रोड सामग्री गैर संयुग्मित 1,4-cyclohexane dicarboxylic एसिड के भंडारण के लिए (CHDA) तंत्र के अध्ययन में एक सफलता की प्रगति की, अंतरराष्ट्रीय पत्रिका में प्रकाशित प्रासंगिक परिणाम "जर्मन लागू किया रसायन विज्ञान" (Angew केम इंट एड (DOI: .... 10.1002 / anie.201801654)) मिट्टी का शंघाई Jiaotong विश्वविद्यालय और शंघाई संस्थान मा चाओ डॉक्टरेट छात्र झाओ एक्सिओलिन के मास्टर। पेपर के पहले लेखक के लिए, पेपर के लेखक वांग कैएक्स्यू और लियू जियानजुन हैं।

मिले CHDA गैर संयुग्मित इलेक्ट्रोड सामग्री एक कार्यात्मक समूह के स्थानांतरण के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता एच दो कार्बाक्सिल समूहों -COOH भंडारण Na +, एक नया कार्यात्मक समूह -सी (OH) 2, और हे = सी घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत काम (एफ टी) द्वारा गणना के लिए फार्म के बीच = हे, प्रेरित संक्रमण CHDA π * → σ बंधन, इलेक्ट्रॉनों की स्थिर भंडारण, जैसे कि, सोडियम जलाशय nonconjugated प्रणाली को प्राप्त करने के लक्ष्य को हासिल करने। इलेक्ट्रोड सामग्री CHDA जलाशय सोडियम तंत्र जैविक प्रणालियों 'प्रोटॉन युग्मन आरोप हस्तांतरण के रूप में nonconjugated (PCET ) 'इलेक्ट्रोकेमिकल तंत्र का एक महत्वपूर्ण विस्तार।

कंप्यूटिंग वास्तुकला आईआर प्रयोगों द्वारा एक इलेक्ट्रोड सामग्री CHDA तैयारी द्वारा, के सिद्धांत के आधार पर पुष्टि की है कि हे = सी = हे और प्रतिवर्ती पीढ़ी की प्रतिक्रिया उत्पाद गायब हो जाता है, प्रतिक्रिया उत्पाद एनएमआर सत्यापित -सी (OH) 2, दो प्रतिवर्ती के लापता होने के साथ उत्पन्न होता है एच पुष्टि की मेटास्टेसिस पकड़ा; सीवी और आरोप-मुक्ति की अवस्था CHDA का एक अच्छा विद्युत रासायनिक प्रदर्शन की विशेषता द्वारा, सीवी रेडोक्स चोटियों के दो जोड़े सोडियम CHDA डालने के दो कदम प्रतिक्रिया, के बारे में 249mAh की गणना चार्ज-डिस्चार्ज की अवस्था के अनुरूप करने के लिए इसी / जी, सैद्धांतिक विशिष्ट क्षमता के उच्च विशिष्ट क्षमता करीब है।

जियानजुन टीम कार्बनिक पदार्थों की एक लंबी अवधि के भंडारण पर काम कर रहे, अनुसंधान श्रृंखला में किया गया है, आपस में जुड़े विभिन्न अनुपात के अध्ययन समूह cyclooctatetraene डिजाइन सी 4 / सी 8 श्रृंखला, जिसमें एक खुशबूदार सिंगल और डबल बांड और पुनर्निर्माण के लिए एक इलेक्ट्रोड सामग्री सहित दोहरी superposition तंत्र उच्च वोल्टेज और काम से संबंधित है प्रयोगों की एक विशिष्ट क्षमता उत्पन्न कर सकते हैं, एक महत्वपूर्ण सैद्धांतिक आधार प्रदान (एसीएस Appl मेटर इंटरफेस, 2018, 10, 2496 ..) एक कार्बनिक इलेक्ट्रोड सामग्री, उच्च वोल्टेज के डिजाइन है, जैव कार्बनिक यूए एसिड अणु इलेक्ट्रोड सामग्री डिजाइन सिद्धांत सोडियम यूरेट भंडारण तंत्र, जैसे कि, सी = सी एन 2 के साथ एक जोरदार ऋणात्मक तत्व पी कक्षाओं संकर की carbanion अयुग्मित युग्म पी कक्षीय इलेक्ट्रॉनों स्थिर carbanion में (NH-), सोडियम हासिल जलाशय। परख यूए @ CNT 200 एमए / जी पर कंपोजिट, एक उच्च वर्तमान घनत्व अभी भी परिपत्र अंगूठी बनाए रख सकते हैं 200 163 एमए एच / क्षमता के ग्राम (Appl। मेटर। इंटरफ़ेस, 2017, 9,33934)।

अधिक काम कुंजी राष्ट्रीय अनुसंधान और विकास कार्यक्रम, चीन, शंघाई के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन और अन्य सामग्री जीनोम परियोजना समर्थन था।

(ए) आम तौर पर संयुग्मित और गैर संयुग्मित कार्बनिक अणुओं, कार्बनिक अणुओं, और सोडियम भंडारण तंत्र संयुग्म में शामिल हैं, (ख) आण्विक संरचना डिजाइन - इलेक्ट्रॉनिक पुनर्गठन; (ग) हाइड्रोजन हस्तांतरण युग्मन की विद्युत प्रतिक्रिया की विशेषता; (घ) π * → σ इलेक्ट्रॉनिक भंडारण कुंजी संक्रमण

(अब) मूल CHDA, चार्ज और तीन राज्यों 3.0V के तहत 1H एनएमआर और एफटीआईआर लक्षण वर्णन हाइड्रोजन हस्तांतरण तंत्र को 0.01V के निर्वहन, (सीडी) एक विद्युत परीक्षण, सीवी वक्र (0.5 mV / s), प्रभारी-निर्वहन वक्र (0.1A / छ)

(A-ख) C8H8 C16H12 और मुक्ति की अवस्था है, और प्रवाह प्रक्रिया, और π इलेक्ट्रॉनों सी सी बंधन लंबाई परिवर्तन, और इलेक्ट्रॉनिक स्थिरता तंत्र की संख्या; (ग-घ) जैविक और मुक्ति वोल्टेज भविष्यवाणी की आणविक संरचना के डिजाइन