O material de eléctrodo orgânico por causa dos seus amigos do ambiente, estruturas abundantes e diversas, fazendo com que mais e mais atenção é actualmente materiais de eléctrodos de bateria de iões de sódio na maioria composto conjugado orgânico convencional é, no interior do anel pode ser conjugado atrav de um grupo funcional único e uma ligação dupla mecanismo para a estabilidade de armazenamento electrónico rearranjando. no entanto, pesquisas sobre o mecanismo de não-conjugado material de eléctrodo de armazenamento de sódio ou em branco, se o não-conjugado pode ser estendido composto conjugado com o composto, um eléctrodo orgânico não só pode expandir os tipos de materiais também podem melhorar o material de eléctrodo activo orgânico, rico em mecanismo de armazenamento de iões de sódio.
Recentemente, o Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences pesquisador Liu Jianjun, equipa e professor Shanghai Jiaotong escola Wang pesquisa colaborativa, um avanço no estudo de mecanismos para o armazenamento de eléctrodo de sódio não conjugado ido dicarboxico de 1,4-ciclo-hexano-prima (CHDA) de do progresso, resultados relevantes publicados na revista internacional "German Applied Chemistry" (Angew Chem Int Ed (DOI: .... 10.1002 / anie.201801654)) Mestre da Universidade Jiaotong de Xangai e Xangai Instituto de Cerâmica Ma Chao doutorando Zhao Xiaolin. para o co-autor do papel, co-autor do papel para as comunicações e escola Wang Jianjun.
CHDA material de eléctrodo não conjugado encontrado pode ser conseguida através da transferência de um grupo funcional H entre os dois grupos carboxilo -COOH armazenamento de Na +, de modo a formar um novo grupo funcional -C (OH) 2, e S = C calculado pela densidade trabalho teoria funcional (DFT) = o, transição induzida CHDA a ligação → σ π *, para atingir armazenamento estável de electrões, isto é, para atingir o sistema não conjugado reservatório de sódio. CHDA o mecanismo reservatório de sódio como material de eléctrodo não conjugados de transferência de carga de acoplamento protão sistemas biológicos (TACF ) 'grande expansão do mecanismo electroquímico.
Com base na teoria de arquitetura de computação, por preparação de uma CHDA material de eléctrodo por experiências de IV confirmou que o produto da reacção de O = C = O e geração reversível desaparece, o produto da reacção de RMN verificado -C (OH) 2 é gerado com o desaparecimento de reversível, dois H apanhado metástase confirmado; pela curva de CV e de carga-descarga caracterizado por uma boa eficácia electroquímica de CHDA, CV dois pares de picos redox correspondentes para a reacção em dois passos de inserção CHDA de sódio, de acordo com a curva de carga-descarga calculado de cerca de 249mAh / g tem uma alta capacidade específica, perto da capacidade específica teórica.
Jianjun equipa de trabalho em um armazenamento a longo prazo de materiais biológicos, a investigação tem sido feita em série, incluindo um material de eléctrodo para o grupo de estudo de design de ciclooctatetraeno C4 série / C8 de rácios diferentes fundidos, em que um grupo aromático ligações simples e duplas e Reconstrução mecanismo de sobreposição dupla pode gerar alta tensão e uma capacidade específica do trabalho está relacionada experiências, fornece um importante fundamento teórico (ACS Appl Mater interface, 2018, 10, 2496 ..) é um material de eléctrodo orgânico, o desenho de alta tensão; bio-orgânica UA molécula de ácido material de eléctrodo teoria do desenho de mecanismos de armazenamento de urato de sódio, isto é, C = C (NH) num fortemente electronegativos elemento orbitais p com N2 carbanião par solitário electrões p-orbital do híbrido estabilizadas carbanião, Realização do armazenamento de sódio O composto UA @ CNT testado na alta densidade de corrente de 200 mA / g ainda pode manter uma capacidade de 163 mA h / g (Appl. Mater. Interface, 2017, 9,33934).
O trabalho de pesquisa acima foi apoiado pelo principal plano nacional de pesquisa e desenvolvimento, pela National Natural Science Foundation e pelo Shanghai Materials Genome Project.
(A) tipicamente conjugados e não-conjugados incluem moléculas orgânicas, moléculas orgânicas, e armazenamento de sódio mecanismo conjugado; (b) Concepção molecular estrutura - reestruturação Electrónica; (c) Caracterização da reacção electroquímica de acoplamento de transferência de hidrogénio; (d) Armazenamento eletrônico de transição de ligação π * → σ
(a) CHDA original, espectroscopia de 1H RMN e IV para o mecanismo de transferência de hidrogênio sob descarga até 0,01 V e carga para 3,0 V; (cd) teste eletroquímico, curva CV (0,5 mV / s), curva de carga e descarga (0.1A / g)
(a-b) Curvas de descarga de C8H8 e C16H12 e o número de elétrons π e comprimento de ligação C-C durante a descarga e mecanismo de estabilidade eletrônica; (c-d) Projeto de estrutura molecular orgânica e previsão de tensão de descarga
