氧化还原活性有机聚合物（ROP）已成为下一代可充电电池的有吸引力且可持续的电极材料，并且与传统无机材料相比，由于其灵活的结构设计性、重量轻、元素丰富和环境友好，近年来引起了人们的广泛兴趣。
近日，中山大学Zishou Zhang，Dingshan Yu介绍了一种p型氧化还原共价有机聚合物（p-PNZ）作为各种双离子电池的通用高倍率阴极。
文章要点
1）通过构建具有类似网状结构和氧化还原位点组成的n型氧化还原对应物（n-PNZ），研究人员还获得了一个比较平台来探讨氧化还原位点性质和反离子化学如何影响聚合物阴极的倍率性能。
2）p型氧化还原位点和大体积阴离子中的电荷稀释导致它们在电极中的弱相互作用和快速阴离子扩散，而溶剂与阴离子的微弱相互作用促进阴离子去溶剂化和界面电荷转移。因此，p-PNZ 具有快速表面控制的氧化还原动力学和高阴离子扩散系数，尽管其孔隙率和电导率相对于 n-PNZ 较差。
3）除了超过 50000 次循环的长循环寿命外，采用稀电解质的 p-PNZ 接合锌基双离子电池在 ≤10 A g−1 的各种倍率下可提供近乎恒定的容量 ∼149 mAh g−1 。这种不寻常的倍率性能以前很少观察到，并且在 40 A g−1 下保留了约 99 mAh g−1 ，超过了 n-PNZ 对应物和大多数现有的 p 型有机阴极。 p-PNZ正极还可用于构建高倍率锂基电池，体现了其通用性，而p-PNZ的“随时充电”特性使无阳极双离子电池具有高倍率能力和长寿命。
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Linfeng Zhong, et al, Unveiling the Role of Charge Dilution and Anionic Chemistry in Enabling High-Rate p‑Type Polymer Cathodes for Dual-Ion Batteries, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c05077
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c05077
