Polyimide‐Linked Hexaazatriphenylene‐Based Porous Organic Polymer with Multiple Redox‐Active Sites as a High‐Capacity Organic Cathode for Lithium‐Ion Batteries

材料科学 阴极 有机自由基电池 电池(电) 聚合物 多孔性 储能 有机聚合物 化学工程 阳极 碳纤维 混合材料 热液循环 碳纳米管 金属有机骨架 多孔介质 表征(材料科学) 原位 密度泛函理论 超级电容器 纳米结构 能量密度 纳米技术 电流密度 电极
作者
Arindam Mal,Jonathan Caroni,Asia Patriarchi,Olivera Lužanin,R. Ramos,Jan Bitenc,Manuel Melle‐Franco,Manuel Souto
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:: e12950-e12950 被引量:8
标识
DOI:10.1002/adma.202512950
摘要

Abstract The development of high‐capacity, sustainable cathode materials remains a critical challenge in advancing lithium‐ion battery technologies for next‐generation energy storage. Organic electrode materials (OEMs) represent a promising alternative to conventional inorganic cathodes, owing to their composition from earth‐abundant elements and chemically tunable structures that enable high theoretical capacities. Herein, a polyimide‐linked porous organic polymer (HAT‐PTO) is reported to be synthesized via a straightforward hydrothermal reaction from redox‐active hexaazatriphenylene (HAT) and pyrene‐4,5,9,10‐tetraone (PTO) building blocks. The resulting HAT‐PTO framework incorporates multiple redox‐active C═O and C═N centers, delivering a high theoretical capacity of 484 mAh g −1 . To overcome limitations in electronic conductivity, hybrid materials are synthesized by in situ growth of HAT‐PTO on multiwalled pristine (CNT) and carboxyl‐functionalized carbon nanotubes (cCNT). Notably, the HAT‐PTO‐cCNT hybrid delivers a high capacity of 397 mAh g −1 at C/10, outstanding rate capability of 225 mAh g −1 at 20 C, and long‐term cycling stability, retaining 171 mAh g −1 after 6000 cycles at 2 C. Ex situ FT‐IR, supported by density functional theory (DFT) calculations, confirms the involvement of both HAT and PTO units in the charge storage mechanism. This work presents a molecular design strategy and scalable synthesis approach toward high‐performance organic cathodes, paving the way for durable, high‐rate lithium‐organic 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
朴素乌龟应助t1ano采纳,获得10
刚刚
lala完成签到,获得积分10
刚刚
¥#¥-11完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
2秒前
123发布了新的文献求助10
2秒前
guhaoqing完成签到 ,获得积分10
2秒前
xxg完成签到,获得积分10
2秒前
快睡觉完成签到,获得积分10
3秒前
111完成签到,获得积分10
3秒前
lala发布了新的文献求助10
4秒前
哒哒哒发布了新的文献求助10
4秒前
小五完成签到,获得积分10
4秒前
乐乐应助成就的沛菡采纳,获得10
5秒前
5秒前
Zoe完成签到,获得积分20
5秒前
小二郎应助王WW采纳,获得10
6秒前
与期发布了新的文献求助10
6秒前
xurilaixi发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
去看海完成签到,获得积分10
9秒前
爱撒娇的盼山完成签到,获得积分20
9秒前
句号完成签到,获得积分10
10秒前
ZZICU发布了新的文献求助10
10秒前
哒哒哒发布了新的文献求助10
10秒前
彭于晏应助onehundred采纳,获得10
10秒前
11秒前
DMF应助coolru采纳,获得10
12秒前
zhutu完成签到,获得积分10
12秒前
rosee完成签到,获得积分10
13秒前
朴素乌龟应助eee采纳,获得10
14秒前
沃德天发布了新的文献求助10
14秒前
三颜红提发布了新的文献求助10
15秒前
xurilaixi完成签到,获得积分10
15秒前
朴素乌龟应助t1ano采纳,获得10
15秒前
栗子馅完成签到,获得积分10
15秒前
852应助哒哒哒采纳,获得10
15秒前
饺子爱看文献哦完成签到,获得积分10
15秒前
NikoJohN发布了新的文献求助10
16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
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
A Case Study on Hotels as Noncongregate Emergency Living Accommodations for Returning Citizens 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7755774
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9302263
关于积分的说明 20268284
捐赠科研通 7338687
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3311280
关于科研通互助平台的介绍 2462344
邀请新用户注册赠送积分活动 2324689