Hydrogen ‐Bonding and π–π Stacking Stabilized Two‐Dimensional Organic Supramolecular Cathode for Lean‐Aqueous Zinc‐Organic Batteries

阴极 堆积 阳极 材料科学 电解质 化学工程 电池(电) 超分子化学 纳米技术 水溶液 有机自由基电池 氢键 电化学 电流密度 电子转移 制氢 储能 分子间力
作者
Yu Zhang,Yi Li,Shunyu Yao,Noreen Ali,Xirui Kong,Ben Chong,F. Li,Jiulin Wang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:22 (9): e12177-e12177
标识
DOI:10.1002/smll.202512177
摘要

Rechargeable zinc-ion batteries (RZIBs) represent a promising solution for large-scale energy storage due to the abundant availability, low cost, and high theoretical capacity of zinc. However, current RZIBs face significant challenges, including the lack of reliable cathode materials and limited anode cycle life, primarily due to the use of aqueous electrolytes. Existing cathode materials are hindered by issues such as limited capacity, slow kinetics, and poor cycle stability. In this study, we present an organic cathode material, benzo[i]benzo[6,7]quinoxalino[2,3-a]benzo[6,7]quinoxalino[2,3-c]phenazine-5,8,13,16,21,24-hexaone (TBQPH), and apply it in the cathode of an organic zinc-organic battery. The twelve-electron transfer mechanism provides a high reversible capacity, with TBQPH delivering a capacity of 205 mAh g-1 at a current density of 0.1C. Furthermore, the intermolecular hydrogen bonding network and π-π stacking interactions within TBQPH confer robust structural stability and low solubility, and with the organic electrolyte relieving the zinc anode pressure, TBQPH||Zn system achieves an exceptional cycle life of 7000 cycles. In-situ and ex-situ characterizations reveal that Zn2+ serves as the charge carriers, reversibly coordinating and dissociating with the C═N and C═O bonds in TBQPH during cycling. This work provides valuable insights for the design of high-performance organic cathode materials and the development of long-life batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小二郎应助cssfsa采纳,获得10
1秒前
天真念烟发布了新的文献求助10
2秒前
花花完成签到,获得积分20
3秒前
充电宝应助22采纳,获得10
3秒前
瑞rui完成签到 ,获得积分10
4秒前
宇心完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
小胖子完成签到 ,获得积分10
6秒前
南桥枝完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
顾矜应助qu采纳,获得10
7秒前
852应助天真念烟采纳,获得10
8秒前
可爱的函函应助墨z采纳,获得10
9秒前
科研通AI6.2应助咪呀采纳,获得30
10秒前
上山打老虎完成签到,获得积分10
10秒前
123完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
Z666666666发布了新的文献求助10
13秒前
经纲完成签到 ,获得积分0
14秒前
14秒前
16秒前
16秒前
小黄完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
白河愁发布了新的文献求助10
18秒前
我是老大应助清脆世界采纳,获得10
18秒前
doctorbba完成签到,获得积分10
19秒前
xushanqi发布了新的文献求助10
20秒前
wing发布了新的文献求助10
21秒前
Z666666666发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
XX完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
小宁同学完成签到,获得积分10
22秒前
chenhui完成签到,获得积分10
22秒前
doctorbba发布了新的文献求助10
23秒前
Jam完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
26秒前
落寞的枫叶完成签到 ,获得积分10
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 5000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
High Pressures-Temperatures Apparatus 1000
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6322419
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8138758
关于积分的说明 17061701
捐赠科研通 5375693
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2853363
邀请新用户注册赠送积分活动 1830912
关于科研通互助平台的介绍 1682309