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新型钠离子电池有机电极体系研究

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可充钠离子电池因钠元素资源丰富、材料成本低廉,在大规模储能方面具有广阔的应用前景.高性能电极材料的开发是制约钠离子电池发展的瓶颈之一.有机电极材料具有结构柔性、可修饰性、来源丰富等特点,近年来受到了广泛关注.目前,钠离子电池中所用的有机电极材料多是基于共轭羧酸盐的化合物体系,新型有机体系的开发是一个重要的研究课题.首次将尿酸用作钠离子电池电极,并通过第一性原理计算确定了尿酸分子储钠的活性位点,发现尿酸分子的C=C(NH-)2中强电负性N元素p轨道与碳负离子的孤对电子p轨道的杂化稳定了碳负离子,实现了储钠.[1]首次将非共轭体系羧酸类化合物作为钠离子电池负极电极材料,提出了一个新颖的非共轭体系羧酸类化合物作为负极电极材料的氢转移储钠机制.这项工作将有机电极材料从共轭体系扩展到了非共轭体系,并确定了储钠过程中的氧化还原活性中心,为新型高容量、高可逆性钠离子电池负极材料的开发提供了新思路,为有机电极材料氧化还原反应活性中心的确定提供了新策略.

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