Il materiale organico elettrodo per le sue ecocompatibili strutture, abbondanti e diversi, causando sempre maggiore attenzione è attualmente materiali elettrodici batteria agli ioni di sodio in più convenzionale composto coniugato organico è, entro l'anello può essere coniugato con un solo gruppo funzionale e un doppio legame riorganizzare meccanismo di conservazione elettronico. Tuttavia, ricerche sul meccanismo di sodio elettrodo stoccaggio materiale non coniugato o vuoti, se non coniugato può essere estesa composto coniugato al composto, un elettrodo organico può non solo ampliare i tipi di materiali possono anche migliorare il materiale organico elettrodo attivo, ricco di meccanismo di archiviazione ione sodio.
Recentemente, l'Istituto di Shanghai della Ceramica, Accademia Cinese delle Scienze ricercatore Liu Jianjun, squadra e professore di Shanghai Jiaotong University School Wang ricerca in collaborazione, un importante passo avanti nello studio dei meccanismi per la memorizzazione di elettrodi di sodio materiale non coniugato 1,4-cicloesan dicarbossilico (CHDA) di del progresso, risultati rilevanti pubblicati sulla rivista internazionale "tedesca applicata Chimica" (Angew Chem Int ed (DOI: 10.1002 .... / anie.201801654)) Maestro della Shanghai Jiaotong University e Shanghai Institute of Ceramics Ma Chao studente di dottorato Zhao Xiaolin. per la carta co-autore, co-autore della carta per le comunicazioni e la scuola Wang Jianjun.
Trovato CHDA materiale dell'elettrodo non coniugato può essere ottenuto mediante trasferimento di un gruppo funzionale H tra i due gruppi carbossilici -COOH stoccaggio Na +, per formare un nuovo gruppo funzionale -C (OH) 2, e O = C calcolato dalla densità funzionale teoria lavoro (DFT) = O, transizione indotta CHDA il π * legame → σ, per raggiungere stoccaggio stabile di elettroni, cioè, per realizzare il sistema coniugato serbatoio sodio. CHDA meccanismo serbatoio sodio materiale elettrodico non coniugato come trasferimento di carica accoppiamento protonico sistemi biologici (PCET ) 'grande espansione del meccanismo elettrochimico.
Basato sulla teoria di architettura di calcolo, preparando un CHDA materiale elettrodico da esperimenti IR ha confermato che il prodotto di reazione di O = C = O e generazione reversibile scompare, il prodotto di reazione NMR verificate -C (OH) 2 è generato con la scomparsa di reversibile, due H catturato metastasi confermata, dalla curva CV e carica-scarica caratterizzato da una buona prestazione elettrochimica di CHDA, CV due coppie di picchi redox corrispondenti alla reazione in due fasi dell'inserto CHDA sodio, coerente con la curva di carica-scarica calcolato di circa 249mAh / g ha un'elevata capacità specifica, vicina alla capacità teorica specifica.
squadra Jianjun lavorando su uno stoccaggio a lungo termine di materiali organici, la ricerca è stata fatta in serie, tra cui un materiale di elettrodo per il gruppo di studio cicloottatetraene disegno C4 / serie C8 di rapporti differenti fusi, in cui un aromatico singoli e doppi legami e ricostruzione doppio meccanismo sovrapposizione può generare alta tensione ed una capacità specifica del lavoro è relativo esperimenti, fornisce un importante base teorica (ACS Appl Mater Interface, 2018, 10, 2496 ..) è un materiale di elettrodo organico, la progettazione di alta tensione; bio-organica UA molecola di acido materiale elettrodico teoria motivo meccanismo di stoccaggio urato di sodio, cioè, C = C (NH-) in un fortemente elettronegativi orbitali elemento p con N 2 carbanion doppietto elettroni p-orbitale dell'ibrido stabilizzate carbanione, sodio raggiunto serbatoio. saggio UA @ CNT compositi a 200 mA / g, una elevata densità di corrente può ancora mantenere anello circolare 200 163 mA h / g di capacità (Appl. Mater. Interfaccia, 2017, 9,33934).
Il suddetto lavoro di ricerca è stato supportato dal piano nazionale di ricerca e sviluppo chiave, dalla National Natural Science Foundation e dal Shanghai Materials Genome Project.
(A) tipicamente coniugato e non coniugato comprendono molecole organiche, molecole organiche, e stoccaggio sodio meccanismo coniugato; (b) Struttura molecolare progettazione - ristrutturazione elettronica; (c) Caratterizzazione della reazione elettrochimica di accoppiamento trasferimento di idrogeno; (d) Memoria elettronica di transizione π * → σ
(ab) Spettroscopia originale CHDA, 1H NMR e IR per meccanismo di trasferimento dell'idrogeno sotto scarica a 0,01 V e carica a 3,0 V, test elettrochimico (cd), curva CV (0,5 mV / s), curva di carica e scarica (0.1A / g)
(a-b) Curve di scarica di C8H8 e C16H12 e numero di elettroni π e lunghezza del legame C-C durante la scarica e meccanismo di stabilità degli elettroni; (c-d) Progettazione della struttura molecolare organica e previsione della tensione di scarica
