一种新型不溶多阴离子有机正极材料在全有机钾离子电池中的应用（英文）

作者：胡嘉慧; 唐武; 刘思宏; 胡杨; 闫裔超; 赖欢欢; 许良; 樊聪^*

来源：Science China-Materials, 2021, 64(07): 1598-1608.

有机小分子电极材料普遍会溶解在电解液中.本文报道了一个新型有机小分子化合物蒽醌-2,6-二羟基钾(AQ26OK,理论比容量:169 mA h g-1)作为钾离子电池的正极材料. AQ26OK在大π共轭蒽醌的基础上含有2个强的O–K离子键,使得有机框架为-2价.因此,AQ26OK可以称为多阴离子有机电极材料. AQ26OK在醚类电解液中基本不溶,从而在钾离子电池中展现出较高的循环稳定性.在半电池中(0.3–3.4 V),使用1 mol L-1KPF6乙二醇二甲醚作为电解液,AQ26OK在50 mAg-1的小电流下可以达到201 mAh g-1的比容量,且可以稳定循环超过450圈(寿命至少4个月);其在大电流(500 mA g-1)下可以达到106 mA h g-1的比容量且循环3200圈.在使用对苯二甲酸钾还原态(K4TP)作为有机负极的全有机钾离子电池中,此K4TP II AQ26OK有机钾离子电池(0.01–3.0 V)在小电流(100 mA g-1)下可以稳定循环超过250圈且平均放电比容量约为135 mA h g-1;其在大电流(500 mA g-1)下循环1000圈的平均比容量约为47 mA h g-1. AQ26OK是目前钾离子电池有机正极中最稳定的材料之一.

• 单位
  电子薄膜与集成器件国家重点实验室; 电子科技大学