Skeletal Rearrangement of Azo Compounds Enables Low‐Potential, High‐capacity Organic Anodes for Rechargeable Alkaline Batteries

阳极 电解质 化学 阴极 氢氧化物 碱性电池 电化学 溶解 芳香性 氧化还原 无机化学 分子 有机化学 电极 物理化学
作者
Jiapeng Zhao,Wenjin Zhang,Dawei Du,Zhihao Liu,Wei-xiao Ji,Wei-xiao Ji,He Huang,Siping Pang,Siping Pang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (7): e202419887-e202419887 被引量:8
标识
DOI:10.1002/anie.202419887
摘要

The widespread adoption of rechargeable alkaline batteries is plagued by the performance-limiting metal anodes, which are prone to (electro)chemical corrosion and raise environmental or economic concerns. Organic redox-active materials offer a potential solution, but they typically struggle with dissolution-induced degradation and insufficiently negative reduction potentials. Herein, we introduce benzo[c]cinnoline and its derivatives (collectively referred to as BCCs), a class of aromatic azo compounds with fused-ring structure, as promising organic anode materials. BCCs exhibit pronounced aromaticity and Brønsted basicity, conferring low reduction potentials and intrinsic insolubility in alkaline solutions. Paired with the industrially established nickel hydroxide cathode, these batteries deliver excellent capacity (297 mAh g-1 anode), high output voltage of 1.3 V, and extended cycle life (≈16000 cycles). Notably, they also operate efficiently at extremely low temperatures down to -85 °C with an 8 M KOH electrolyte. We further explore the feasibility for all-organic alkaline batteries by paring BCCs with the dihydro form of 4,4'-azopyridine, utilizing azo compounds for both anode and cathodes. This chemistry harnesses the unique properties of small organic molecules to enable all-organic batteries with high capacity of 236 mAh g-1, fast charging at 1200 C, and easy recyclability.
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
Owen应助qingwaguagua采纳,获得10
9秒前
陈俊雷完成签到 ,获得积分10
10秒前
安静的ky完成签到,获得积分10
11秒前
17秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
22秒前
guanzhipeng发布了新的文献求助10
26秒前
鹰少完成签到,获得积分10
28秒前
磐xst完成签到 ,获得积分10
30秒前
王一一一一完成签到,获得积分10
33秒前
啊多啦完成签到 ,获得积分10
34秒前
zgaolei完成签到,获得积分10
35秒前
Heart_of_Stone完成签到 ,获得积分10
35秒前
35秒前
张宏磊完成签到,获得积分20
38秒前
风趣朝雪完成签到,获得积分10
38秒前
张宏磊发布了新的文献求助10
41秒前
从容的水壶完成签到 ,获得积分0
42秒前
chaoschen完成签到,获得积分10
45秒前
kk完成签到,获得积分10
47秒前
GTR的我完成签到 ,获得积分10
54秒前
Yuki完成签到 ,获得积分10
57秒前
沙脑完成签到 ,获得积分10
1分钟前
爱笑之卉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
吉吉完成签到,获得积分10
1分钟前
陈志刚完成签到,获得积分10
1分钟前
调皮的大炮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
机智野狼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
yuxi2025完成签到 ,获得积分10
1分钟前
围城完成签到 ,获得积分10
1分钟前
凡凡完成签到,获得积分10
1分钟前
WL发布了新的文献求助20
1分钟前
8R60d8应助hzs采纳,获得10
1分钟前
MRJJJJ完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
知行者完成签到 ,获得积分10
1分钟前
cpx完成签到 ,获得积分10
1分钟前
回首不再是少年完成签到,获得积分0
1分钟前
guanzhipeng完成签到,获得积分10
1分钟前
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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
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 6440926
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8254769
关于积分的说明 17572210
捐赠科研通 5499184
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900113
邀请新用户注册赠送积分活动 1876725
关于科研通互助平台的介绍 1716941