近日，天津理工大学材料科学与工程学院绿色纳米技术研究院袁志好教授&罗志强副教授等在国际知名期刊J. Energy Chem.上发表题为“Spiro-based triphenylamine molecule with steric structure as a cathode material for high-stable all organic lithium dual-ion batteries”的文章。
有机电极材料凭借质轻、环境友好、成本低等独特的优势，在能源存储领域受到广泛的关注和研究。全有机电池因正、负极均由有机电极材料所组成，使其展现出更绿色环保的特性。三苯胺基化合物作为典型的p型有机材料，具有电子转移速率快、可逆性强和氧化还原电位高等诸多优点，是全有机电池正极材料的理想选择。然而，传统的三苯胺基化合物大多呈现出平面结构，受位阻效应或分子链缠等影响，不利于大尺寸阴离子的脱/掺杂反应，致使活性位点利用率低。该文章设计并合成了一种由sp3-C与四个三苯胺基团相连接而形成的刚性双螺芴结构的小分子2,2',7,7'-四(二苯胺)-9,9'-螺双芴（Spiro-TAD），并将其作为全有机电池正极材料。该分子固有的螺芴环结构使得四个三苯胺基活性基团呈现出90°角的立体交叉构型，从而利于阴离子的扩散和π-电子离域，提升了材料的电化学性能。此项工作成果为p型有机分子结构的设计提供了新颖思路，以促进高性能全有机电池的构建与实际应用。
图注 Spiro-TAD作为正极在锂基全有机电池中氧化还原反应示意图。
【文章信息】
Spiro-based triphenylamine molecule with steric structure as a cathode material for high-stable all organic lithium dual-ion batteries. J. Energy Chem, DOI: 10.1016/j.jechem.2023.04.018.
【文章链接】
https://doi.org/10.1016/j.jechem.2023.04.018
