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聚吡咯-过渡金属-氧配合物储锂材料的结构与性能研究
  • ISSN号:1006-3471
  • 期刊名称:《电化学》
  • 时间:0
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]中国科学院物理研究所新能源材料与器件北京市重点实验室,中国科学院清洁能源前沿研究重点实验室,北京凝聚态物理国家实验室,北京100190, [2]Societe civile Synchrotron SOLEIL L'Orme des Merisiers,Saint-Aubin-BP 48, 91192 GIF-sur-YVETTE CEDEX, France
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(No.20974120); 973项目(No.2009CB220100)资助
中文摘要:

目前锂离子电池电极材料主要使用无机材料.近年来有机物电极材料虽有报道,但这些材料大都比容量低、倍率性能差.本文介绍一类新型有机金属配合物聚吡咯-过渡金属-氧储锂材料的合成、结构及电化学性能.结合扩展X-射线吸收精细结构谱分析和密度泛函理论计算,发现这类材料呈现多层结构特征,层内稳定的过渡金属-吡咯N的配位作用及循环过程中层间过渡金属-氧键的可逆断裂和结合使该类材料具有很高的储锂容量和循环稳定性,且聚吡咯导电网络使得该材料具有良好的倍率性能.这类新材料将有望成为锂离子电池的高比容量负极材料.

英文摘要:

Polypyrrole-transition metal-oxygen(PPy-M-O,where M=Fe and Co) coordination complexes have been chemically and electrochemically synthesized and proved to be a brand-new high-performance lithium-storage material.Extended X-ray absorption fine structure(EXAFS) spectroscopy and density functional theory(DFT) calculations indicate that both PPy-Fe-O and PPy-Co-O complexes share a similar multilayer structure.The strong and stable intralayer M(Fe,Co)-N coordination permits the material to possess high specific capacity.The high reversibility of its interlayer M-O-M interaction during cycling ensures high cycling stability and the conducting PPy matrix endows PPy-M-O with outstanding rate performance.Similar lithium storage performances have been obtained in other complexes containing conducting polymers and transition metals.These findings pave new ways to construct a new type of high-performance organic anode materials for lithium ion batteries,high-efficient and inexpensive electrocatalysts for fuel cells,supercapacitors and various other applications.

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期刊信息
  • 《电化学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化学会 厦门大学
  • 主编:孙世刚
  • 地址:厦门大学D信箱
  • 邮编:361005
  • 邮箱:dianhx@xmu.edu.cn
  • 电话:0592-2181469
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-3471
  • 国内统一刊号:ISSN:35-1172/O6
  • 邮发代号:34-61
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:4569