王成亮/马晶AFM：一种与水溶性粘结剂兼容的新型高性能有机负极

有机电极材料已经引起了钾离子电池（PIBs）的极大关注。然而，高性能的负极材料却鲜有报道。

图1 材料制备及表征

华中科技大学王成亮、南京大学马晶等提出了一种新型的六氮杂苯钾羧酸盐（HAT-COOK）作为PIBs的负极材料。HAT-COOK含有1,4,5,8,9,12-六氮杂三苯(HAT)单元，具有较大的扩展共轭结构，有望促进电荷传输并保持充放电后的稳定性。

丰富的C=N/C=O键可以保证高理论容量，此外作者还证明HAT-COOK与水溶性粘结剂的相容性比疏水性的氟化物粘结剂更好，可以形成均匀的电极膜和稳定的SEI，以保持结构的完整性，从而实现稳定的循环和优良的倍率性能。

图2 采用不同粘结剂的HAT-COOK的电化学性能

当使用兼容的粘结剂时，每个HAT-COOK分子可以涉及6个电子转移，这产生了高可逆的放电容量，在50 mA g^-1时为288 mAh g^-1，优良的倍率性能（在5000 mA g^-1时为105 mAh g^-1），以及良好的循环稳定性（在500 mA g^-1下循环500次循环后为143 mAh g^-1）。

这些结果强调了有机分子的精细分子设计以及粘结剂的优化对于实现高性能PIB的重要性。

图3 理论计算

A Novel Hexaazatriphenylene Carboxylate with Compatible Binder as Anode for High-Performance Organic Potassium-Ion Batteries. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202303678

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王成亮/马晶AFM：一种与水溶性粘结剂兼容的新型高性能有机负极

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