天大许运华/杨继兴AFM：用于锂离子电池的超快超稳定聚合物正极！

2023年10月15日下午12:10 • 顶刊解读

聚合物电极材料在锂离子电池液态有机电解液中的溶解性较差，存在团聚严重、合成工艺复杂等问题，阻碍了其实际应用。

天津大学许运华、杨继兴等通过简便的沉淀聚合合成了球形交联醌-胺聚合物纳米粒子（PQANPs），以有效解决聚合物电极材料的团聚问题。

图1 PQANPs的合成路线及前体和PQANPs的结构示意图

为了进一步降低溶解度，采用多胺单体3,3′-二氨基联苯胺来合成不溶性交联聚合物，通过调整对苯醌（BQ）与3,3′-二氨基联苯胺的进料比，可以很容易地调节聚合物的交联度和PQANPs的直径。研究显示，在3:1的优化比例下，PQANPs实现了最佳的循环稳定性和倍率性能。

图2 PQANPs的充放电过程表征

结果，PQANPs表现出高容量（200 mA g^-1时为170.3 mAh g^-1）、出色的循环稳定性（5 A g^-1下经过20000次循环后容量保持60%）和优异的倍率性能（25 A g^-1时为78 mAh g^-1)，其循环性能超过了文献中报道的所有基于对苯醌基聚合物电极材料。这项工作为制备纳米结构聚合物提供了一种简便且可扩展的方法，并有助于促进有机电池作为一种低成本和环境友好的储能技术的实际应用。

图3 PQANPs的循环性能

Quinone-Amine Polymer Nanoparticles Prepared through Facile Precipitation Polymerization as Ultrafast and Ultralong Cycle Life Cathode Materials for Lithium-Ion Batteries. Advanced Functional Materials 2022. DOI: 10.1002/adfm.202111307

天大许运华/杨继兴AFM：用于锂离子电池的超快超稳定聚合物正极！

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