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来源：南开大学|
发表时间：2019-03-27
点击：18142
近日，南开大学程方益课题组报道了离子液体在有机醌类钠电池中的应用，成果发表在Chem上（Chem 2019,5,364-375）。
为此，本文提出一种采用离子液体基电解液抑制醌类溶解的策略。通过系统考察3种阳离子（N-丙基-N-甲基吡咯烷[PY13] 、N-丁基-N-甲基吡咯烷[PY14] 、N-丙基-N-甲基哌啶烷[PP13] ）和2种阴离子（双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐[TFSI]-和双氟磺酰亚胺盐[FSI]-）组成的6种离子液体（IL）对有机醌类化合物溶解性的影响，并结合DFT计算，发现当离子液体与醌类化合物的极性差异大、给电子对能力低、结合能小时，抑制醌类材料溶解效果最佳。作者进一步优化了0.3 M Na[TFSI]/[PY13][TFSI]电解液，以杯[4]醌（C4Q）为正极，金属钠为负极，构建了有机钠醌电池，醌类放电容量和能量密度分别超过400mAh/g和800Wh/kg，显著优于在醚基电解液，并且可实现较大倍率下的稳定循环。此外，作者还验证了[PY13][TFSI]对抑制多种醌类电极材料（包括苯醌、联苯醌、蒽醌、萘醌、菲醌等）溶解问题的普适性。该工作阐明了离子液体基电解液抑制醌类材料溶解的机制，为提升醌类材料的电极性能、构建新型有机钠电池提供了新思路。
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