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h88【干货】锂离子电池几种有机正极材料



  的有机硫化物。他们发现增加硫链长度可以增加比容量,但是由于硫本身的绝缘性,且电极反应产生的中间产物Li2SX易于溶解在电解液和沉积在锂负极表面,严重影响了电池的充放电功率和循环性能。所以,他们又将S-S键引入有机物分子中,形成各种线形、梯形或者网状多交联的硫化聚合物,代表性的化合物如表1所示。

  有机硫化合物正极材料虽然在一定程度上提高了电池电化学活性和循环稳定性能,但有机硫化合物普遍存在以下问题:容量衰减快,易发生降解;在电解液中的溶解问题难以克服,循环稳定性能仍然不高;放电时生成的硫离子向负极转移的问题;导电性差,室温下电化学反应速度缓慢;有机硫化合物正极活性材料的循环性能离实际应用仍有差距,难以满足实际应用的需要。

  有机共轭含氧化合物电极材料具有高比容量、结构多样性和反应动力学快等优点,已成为锂离子电池正极材料的研究热点。以蒽醌及其聚合物、含共轭结构的酸酐等为代表的羰基化合物作为一种新兴的正极材料逐渐受到关注,其电化学反应机制是:放电时每个羰基上的氧原子得一个电子,同时嵌入锂离子生成烯醇锂盐;充电时锂离子脱出,羰基还原,通过羰基和烯醇结构之间的转换实现锂离子可逆地嵌入和脱出。

  科研人员研究了一种新型有机醌类化合物1,4,5,8-四羟基-9,10-蒽醌(THAQ,图2)及其氧化产物(O-THAQ)的电化学性能,其首次充放电容量和循环性能都较高。