吩噁嗪基复合材料的制备及其在锌离子电池中的应用

摘要

水系锌离子电池正极材料存在电导率差、结构稳定性弱及循环稳定性不理想等问题，限制了其进一步的应用发展。将聚苯胺（PANI）与吩噁嗪（PXZ）氯化耐尔蓝（NBC）进行掺杂制备新型正极材料，并通过恒流充放电、循环伏安（CV）测试以及非原位红外表征探究了电池的充放电原理。研究结果表明，PANI与NBC的最佳掺杂比例为1∶5。由于NBC的芳香共轭结构和高分子导电材料PANI的长程π-π共轭体系，复合电极PANI@NBC-1∶5的电子传输速率增加，导电性增强。在1 A/g的电流密度下，PANI@NBC-1∶5的首次放电比容量为75 mA·h/g。此外，NBC结构中的氧化还原活性位点■和PANI的不饱和■的共同作用实现了Zn²⁺的可逆存储，这使得PANI@NBC-1∶5具有良好的电化学性能。在1 000次循环后，容量保持率高达84%。

关键词

锌离子电池 / 吩噁嗪 / 聚苯胺 / 复合材料 / 循环稳定性