–50℃下，1500次循环！超低温锌离子电池最新AEM！

研究概述

小分子有机材料因其低成本、环保和可持续生产而被认为是水系锌离子电池（AZIBs）正极的理想候选材料。然而，快速的容量衰减和缓慢的动力学限制了它们的实际应用，尤其是在极低温度（-50 °C）下。

基于此，2024年8月27日，四川大学张千玉团队在国际顶级期刊Advanced Energy Materials发表题为《Fully Conjugated Anthraquinone-Quinoxaline Derivative Cathode Enabling a Superior Zn-Ion Storage at Extremely Low Temperature −50 °C》的研究论文。

在这里，研究人员通过六酮环己烷八水合物（HKCO）和1, 2-二氨基蒽醌（DQ）的缩合，制备了完全共轭的有机分子蒽醌-喹喔啉衍生物（HATAN）。凭借全共轭结构，HATAN具有增强的π电子离域性和分子间的强相互作用，确保了优异的电子导电性和物理化学/电化学稳定性。

此外，引入多个氧化还原活性位点（C═O和C═N）可提高HATAN的理论容量。因此，用于AZIBs的HATAN正极具有显著的容量、长寿命和高倍率性能。即使在-50 ℃下，也能保持75.4 mAh g-1的超高容量，并且在1500次循环中保持98%的容量保持率。

这项研究为可在-50 ℃下有效工作的先进AZIBs小分子有机正极的结构设计提供了有价值的见解。

图文解读

图1：材料合成及表征

图2：HATAN正极的常温储锌性能

图3：HATAN正极的低温电化学性能

文献信息

Fully Conjugated Anthraquinone-Quinoxaline Derivative Cathode Enabling a Superior Zn-Ion Storage at Extremely Low Temperature −50 °C，Advanced Energy Materials，2024. https://doi.org/10.1002/aenm.202403011