一种高容量π-共轭有机聚合物的制备及在二次水系锌电池正极中的应用

摘要

π-共轭聚合物由活性有机小分子聚合而成，具有扩展共轭结构，能够用于克服活性小分子易溶解、导电性差的缺陷.在可充电水系锌电池（RAZBs）领域，π-共轭聚合物因具有高理论容量而备受瞩目.本文设计合成了一种具有丰富吡嗪基与羰基活性位点的π-共轭聚合物——聚（5,8-二氮杂-1,4萘醌）[Poly(5,8-diaza-1,4-naphthoquinone), PANQ]，并将其用作RAZBs正极活性材料.研究结果表明，PANQ具有高放电容量、优良倍率性能与循环稳定性.在0.2 A/g电流密度下表现出443.4 mA·h/g可逆容量，对应于90.5%的高理论容量利用率；在5 A/g电流密度下循环1000次后，容量保持率为65%.本文提供了一种具有较大储能潜力的π-共轭聚合物材料，为开发高性能RAZBs及其它储能元件提供了备选与参考.

关键词

π-共轭聚合物 / 水系锌电池 / 有机正极 / 储能机理 / 高容量