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相比於傳統無機材料，有機電極由於其可持續性、低成本、結構多樣性和高理論比容量，引起了極大關注。特別是基於生物衍生分子，可以從生物質中廣泛獲得，且具備可生物降解性，這使得比其他有機化工產物更符合可持續理念，但有機小分子在電解質中的高溶解度和低電子電導率導致不利的容量衰減和低庫倫效率。為了解決有機小分子中的這些缺陷，許多研究嘗試聚合、擴展共軛體系、與導電碳材料接枝或複合、生成有機鹽等策略。但所報道的策略主要集中在通過複雜的合成路線或苛刻的條件去重新設計分子結構，且性能提升有限。對於常被忽略的方面，即分子間的弱相互作用的推動，特別是基於簡單的合成方法，有望且有效地解決這些問題，也是迫切需要進一步探索的方向。
工作介紹
近日，北京理工大學李麗教授課題組報道了一種生物衍生小分子胡桃醌作為鉀離子電池負極材料的研究工作。胡桃醌是一種可從生物質胡桃果皮中提取的具有電化學活性的有機小分子。本研究採用簡單易操作的溶解再沉澱法，通過將胡桃醌分子溶解轉化成水溶性的游離態，再沉積在多壁碳納米管表面上形成交聯網狀結構，進一步選擇多羥基的海藻酸鈉作為粘結誘導與胡桃醌分子產生氫鍵複合，基於有機電極中氫鍵和-共軛的協同效應來抑制有機小分子胡桃醌的溶解，提升其容量表現和循環穩定性。該文章發表在Nano letters上，北京理工大學材料學院碩士研究生瞿澤羲為本文第一作者。
內容詳情
圖3. J@CNT-SA電極電化學性能表徵
（來源：能源學人）
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