High‐Voltage Recyclable Organic Cathode Enabled by Heteroatomic Substitution for Aqueous Zinc‐Ion Batteries

材料科学 阴极 水溶液 电化学 电极 电池(电) 电压 化学工程 纳米技术 有机化学 电气工程 物理化学 化学 功率(物理) 物理 量子力学 工程类
作者
Dawei Du,Jiyao Zhou,Zilong Yin,Guanzheng Feng,Wei-xiao Ji,He Huang,Siping Pang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (21) 被引量:32
标识
DOI:10.1002/aenm.202400580
摘要

Abstract N‐type organic compounds present themselves as promising high‐capacity cathodes for aqueous Zn‐ion batteries. However, a common challenge is their working voltages often falling below 1 V versus Zn 2+ /Zn. To bridge this gap, a high‐voltage organic material is first developed, 5,6,11,12‐tetraazanaphthacene (TANC), using a heteroatomic substitution strategy. TANC feature a large π‐conjugated plane enriched with π−π interactions, which not only enhancing structural stability but also boosting charge transfer kinetics. The TANC cathode is achieved from its dihydro precursor, denoted as 2H‐TANC, via a facile in situ activation process within the battery itself. This electrochemical synthesis method is cost‐effective and environmentally friendly compared to traditional chemical method. The cathode shows a record‐high discharge voltage of 1.15 V (vs Zn 2+ /Zn) among n‐type organic materials and maintains cycling stability over 47,500 cycles. Furthermore, spent TANC electrodes can be efficiently recycled via a simple extraction process. The work marks a significant step toward the development of high‐voltage, affordable, and recyclable organic electrode materials, steering them to the forefront of future sustainable battery technologies.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
兔农糖完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
火星上的莹完成签到,获得积分10
1秒前
前程似锦完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
百事可乐完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
孤独千愁发布了新的文献求助10
2秒前
Yue完成签到 ,获得积分10
2秒前
激流勇进wb完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
木南完成签到,获得积分10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
tuanheqi应助半城烟火采纳,获得150
4秒前
左左发布了新的文献求助10
5秒前
江凡儿发布了新的文献求助20
5秒前
西门博超发布了新的文献求助10
6秒前
百事可乐发布了新的文献求助10
7秒前
NexusExplorer应助火星上的莹采纳,获得10
7秒前
木南发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Cyrus完成签到 ,获得积分10
7秒前
心灵捕手发布了新的文献求助10
8秒前
Yy杨优秀完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
Jasper应助西门博超采纳,获得10
11秒前
圆规完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
yuaasusanaann发布了新的文献求助10
12秒前
fgh发布了新的文献求助10
12秒前
環宸应助小金采纳,获得10
13秒前
13秒前
大白完成签到,获得积分10
14秒前
舒适翠柏发布了新的文献求助10
14秒前
我一进来就看到常威在打来福完成签到,获得积分10
15秒前
aaaa发布了新的文献求助20
16秒前
16秒前
张博雅完成签到,获得积分10
17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
Разработка технологических основ обеспечения качества сборки высокоточных узлов газотурбинных двигателей,2000 1000
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 510
ISO/IEC 24760-1:2025 Information security, cybersecurity and privacy protection — A framework for identity management 500
碳捕捉技术能效评价方法 500
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 500
Nuclear Fuel Behaviour under RIA Conditions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4692387
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4063649
关于积分的说明 12564550
捐赠科研通 3761727
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2077576
邀请新用户注册赠送积分活动 1105998
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 984537