A High‐Voltage Organic Cathode Enabled by a Continuous Electronegativity Zone in Aqueous Zinc‐Organic Batteries

电负性 水溶液 材料科学 阴极 无机化学 电压 化学工程 冶金 有机化学 物理化学 电气工程 化学 工程类
作者
Runmo Wang,Yu Zhang,Chengbin Ma,Xiangbo Wang,Mian Cai,Huiping Du,Ze Yang,Dongliang Chao,Yaqun Wang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (38) 被引量:37
标识
DOI:10.1002/adfm.202505318
摘要

Abstract N‐type organics serve as cathode materials for aqueous zinc‐ion batteries, exhibiting high theoretical capacity. However, their operating voltage is typically lower than 1 V (vs Zn 2+ /Zn), which significantly restricts the enhancement of the energy density and the practical application of these batteries. To address this issue, an imine compound 3‐5,6,11,12‐tetraazanaphthacene (3TANC) is designed, characterized by a continuous negative electrostatic potential region. This feature results in lower lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy levels and enables a high average discharge voltage of 1.05 V (vs Zn 2+ /Zn). The elevated operating voltage allows 3TANC to achieve an energy density of 215 Wh kg −1 at 0.1 A g −1 . Furthermore, the capacity is maintained at 94.38% after 1000 cycles at 2 A g −1 . Additionally, 3TANC demonstrates the ability for NH 4 + storage, exhibiting a high average discharge voltage of −0.1 V (vs SCE) and offers a specific discharge capacity of 267.84 mAh g −1 at 0.1 A g −1 . Moreover, 3TANC's ammonium‐ion half‐cells maintain 100% capacity after 2100 cycles at 5 A g −1 . The Zn||3TANC hybrid ion cell exhibits exceptional cycling stability in 2 m (NH 4 ) 2 SO 4 electrolyte, achieving 90.23% capacity retention over 13800 cycles at 2 A g −1 . This work presents a novel approach for designing high‐voltage organic cathodes.
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
刚刚
1秒前
1秒前
Xiaohui_Yu完成签到,获得积分10
3秒前
tt发布了新的文献求助10
3秒前
zyy完成签到,获得积分20
4秒前
小刘先生发布了新的文献求助10
4秒前
年轻的鹤发布了新的文献求助10
5秒前
浮世完成签到,获得积分10
5秒前
隐形曼青应助sh采纳,获得10
5秒前
Jasper应助安静凝旋采纳,获得10
5秒前
niuniu发布了新的文献求助10
6秒前
昏睡的绮梅完成签到 ,获得积分10
6秒前
科研通AI6.2应助carrie117采纳,获得30
7秒前
star发布了新的文献求助30
8秒前
中华大团团应助naya6600采纳,获得10
8秒前
dyd完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
英姑应助酷炫初雪采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
彭于晏应助可靠F采纳,获得10
12秒前
不喜欢孜然完成签到,获得积分10
12秒前
爱听歌的悒完成签到,获得积分20
14秒前
FashionBoy应助张耀采纳,获得10
14秒前
lzl完成签到,获得积分10
14秒前
dino发布了新的文献求助20
15秒前
15秒前
Mcavoyeur完成签到 ,获得积分10
16秒前
敏感绿竹完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
16秒前
Irislee完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
pengyi发布了新的文献求助10
17秒前
翟庆春发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
18秒前
DW应助小刘先生采纳,获得10
18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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7740841
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9289399
关于积分的说明 20195525
捐赠科研通 7319012
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306533
关于科研通互助平台的介绍 2458819
邀请新用户注册赠送积分活动 2316791