中國粉體網(wǎng)訊  鋰離子電池具有高能量密度和長循環(huán)壽命,，廣泛應用于便攜式電子產(chǎn)品和電動汽車,。然而,，鋰的成本高,、儲量有限,，因此需要開發(fā)替代儲能系統(tǒng),，比如鈉離子電池（SIB）,。

（圖片來源：釜山大學）

鈉具有與鋰相似的物理化學性質(zhì),，而且能提供可持續(xù)性和成本效益。然而,，鈉的離子較大,，擴散動力學緩慢，難以適應商用碳負極中的碳微結(jié)構(gòu)，因此SIB負極存在結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定和存儲性能差的問題,。使用摻雜雜原子的碳質(zhì)材料,，有望解決這些問題，但其制備過程復雜,、昂貴和耗時,。

據(jù)外媒報道，最近,，由韓國釜山國立大學（Pusan National University）的Seung Geol Lee教授負責的團隊,，使用喹吖啶酮（quinacridones）作為前體來制備碳質(zhì)SIB負極。諸如喹吖啶酮的有機染料擁有不同的結(jié)構(gòu)和功能團,，從而產(chǎn)生不同的熱分解行為和微結(jié)構(gòu),。當用作儲能材料的前體時，熱解的喹吖啶酮可以極大地改變二次電池的性能,。因此,，可以通過控制有機染料前體的結(jié)構(gòu)來打造高效電池。

在這項研究中,，研究人員重點關(guān)注2,9-二甲基喹吖啶酮（2,9-DMQA）,。這種材料擁有平行分子填充結(jié)構(gòu)，在600°C下熱解時,，可從淡紅色變成黑色,，殘?zhí)柯矢哌_61%。研究人員接下來進行了全面的實驗分析,，以描述潛在的熱解機制,。

研究人員提出，甲基取代基在450°C時會分解產(chǎn)生自由基,，從而形成多環(huán)芳烴,。多環(huán)芳烴具有縱向生長微結(jié)構(gòu)，這是由平行堆積方向上的鍵橋而產(chǎn)生的,。此外,，2,9-DMQA中的含氮和含氧官能團會釋放氣體，從而在微觀結(jié)構(gòu)中形成無序區(qū)域,。相反,，熱解未取代喹吖啶酮形成高度聚集的結(jié)構(gòu)。由此可以看出,，形態(tài)發(fā)展受到前體晶體取向的極大影響,。

此外，在600°C下熱解的2,9-DMQA,，作為SIB負極表現(xiàn)出高倍率性能（在0.05 A/g時為290 mAh/g）和卓越的循環(huán)穩(wěn)定性（在5 A/g時為134 mAh/g,，持續(xù)1000個循環(huán)）,。由于表面限制和層間距離增加，含氮和含氧基團可進一步提高電池存儲,。

Lee教授表示：“諸如喹吖啶酮的有機染料,，可用作鈉離子電池的負極材料，提供高效率,，用于量產(chǎn)大規(guī)模儲能系統(tǒng),。”

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/長安）

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