【研究背景】
有机正极材料由于其高理论容量、分子多样性和可持续发展等优点被认为是非常有吸引力的下一代钠离子电池正极材料。虽然通过分子聚合能够在一定程度上改善有机电极材料的高溶解性和低导电性，但体系中存在的大量非电化学活性基团和未反应单体，使高比容量和长循环寿命的钠离子有机电池仍然面临挑战。
【文章简介】
近日，课题组博士生在Energy Storage Materials期刊（SCI一区，IF =17.789）发表题为“Strong Oxidation Induced Quinone-rich Dopamine Polymerization onto Porous Carbons as Ultrahigh-Capacity Organic Cathode for Sodium-Ion Batteries”的研究文章。该文章使用过硫酸铵作为引发剂，在多孔碳表面形成超薄富醌官能团的聚多巴胺涂层作为钠离子电池正极材料。由于溶液中的离子效应，多巴胺单体在反应体系中的自聚合现象被有效抑制，高度选择性地在导电碳基底表面发生异相成核，可控制备了超薄且均匀稳定的聚多巴胺涂覆层。由于过硫酸铵的强氧化作用，聚多巴胺结构中双羟基向双羰基的转化率高达81%，远高于常规氧气环境引发的聚多巴胺材料（~30%），使其作为钠电正极表现出了优异的电化学性能。此外，该工作通过原位FT-IR、非原位XPS、非原位FT-IR等表征和第一性原理计算系统揭示了富醌聚多巴胺涂层的电化学反应机理，为发展新型高性能钠离子电池正极材料提供了重要科学依据。
【文章链接】
Chao Huangfu, Zheng Liu, Xiaolong Lu, Qun Liu, Tong Wei, Zhuangjun Fan. Strong Oxidation Induced Quinone-rich Dopamine Polymerization onto Porous Carbons as Ultrahigh-Capacity Organic Cathode for Sodium-Ion Batteries. Energy Storage Materials，DOI：10.1016/j.ensm.2021.08.043.
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.08.043