A High‐capacity Benzoquinone Derivative Anode for All‐organic Long‐cycle Aqueous Proton Batteries

对苯二酚 质子化 化学 水溶液 电化学 苯醌 氧化还原 光化学 阳极 质子 材料科学 电极 无机化学 有机化学 物理化学 离子 量子力学 物理
作者
Sicheng Wu,Mackenzie Taylor,Haocheng Guo,Shuhao Wang,Han Chen,Jitraporn Vongsvivut,Quentin Meyer,Qian Sun,Junming Ho,Chuan Zhao
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (52): e202412455-e202412455 被引量:45
标识
DOI:10.1002/anie.202412455
摘要

Quinone compounds, with the ability to uptake protons, are promising electrodes for aqueous batteries. However, their applications are limited by the mediocre working potential range and inferior rate performance. Herein, we examined quinones bearing different substituents, and for the first time introduce tetraamino-1,4-benzoquinone (TABQ) as anode material for proton batteries. The strong electron-donating amino groups can effectively narrow the band gap and lower the redox potentials of quinone materials. The protonation of amino groups and the amorphization of structure result in the formation of an intermolecular hydrogen-bond network, supporting Grotthuss-type proton conduction in the electrode with a low activation energy of 192.7 meV. The energy storage mechanism revealed by operando FT-IR and ex situ XPS features a reversible quinone-hydroquinone conversion during cycling. TABQ demonstrates a remarkable specific capacity of 307 mAh g-1 at 1 A g-1, which is one of the highest among organic proton electrodes. An all-organic proton battery of TABQ//TCBQ has also been developed, achieving exceptional stability of 3500 cycles at room temperature and excellent performance at sub-zero temperature.
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
xiaowangwang完成签到 ,获得积分10
2秒前
Bin_Liu完成签到,获得积分20
8秒前
Dream完成签到,获得积分0
9秒前
知画春秋完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
16秒前
lucky完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
hbpu230701完成签到,获得积分10
23秒前
春春完成签到,获得积分10
27秒前
ok123完成签到 ,获得积分0
36秒前
40秒前
飞翔的梦完成签到,获得积分10
40秒前
9778完成签到,获得积分10
41秒前
9778发布了新的文献求助10
43秒前
Puan发布了新的文献求助30
47秒前
晓淘发布了新的文献求助10
47秒前
Peter完成签到 ,获得积分10
47秒前
正直的雪糕完成签到 ,获得积分10
51秒前
57秒前
吃饭打肯德基完成签到 ,获得积分10
59秒前
Lee完成签到 ,获得积分10
1分钟前
晓淘完成签到,获得积分10
1分钟前
深情丸子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
旅行者N0501完成签到,获得积分10
1分钟前
yi完成签到,获得积分10
1分钟前
zyjsunye完成签到 ,获得积分10
1分钟前
sc完成签到 ,获得积分10
1分钟前
愉快无心完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
熊猫完成签到,获得积分10
2分钟前
新帅完成签到,获得积分10
2分钟前
zarahn发布了新的文献求助10
2分钟前
LiChard完成签到 ,获得积分0
2分钟前
存在发布了新的文献求助20
2分钟前
zhangxiaoqing完成签到,获得积分10
2分钟前
ding应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Cronologia da história de Macau 5000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 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 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 7166254
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8808882
关于积分的说明 18611842
捐赠科研通 6776645
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3165557
关于科研通互助平台的介绍 2305186
邀请新用户注册赠送积分活动 2140256