三氮唑石墨炔的合成及其储钠性能

本文介绍了山东大学李玉良院士和刘泰峰研究员团队设计合成的三氮唑功能化石墨炔（TzlGDY）及其在钠离子电池中的应用。研究背景指出钠离子电池因钠资源丰富而具有发展潜力，但钠离子半径大导致传统石墨负极性能受限。研究目的是通过分子结构设计调控钠离子嵌入顺序并构建新型储钠机制。研究采用三氮唑基团修饰石墨炔，形成双炔-双三氮唑结构，通过"Na+-N"络合和"Na+-炔自由基"耦合实现多级储钠。实验证明TzlGDY负极在5 A g−1下循环12000次后容量保持251.7 mAh g−1，组装的TzlGDY||NVP全电池在0.2 C下具有114 mAh g−1的比容量。结论表明该材料不仅具有高容量和长循环寿命，还提出了全新的储钠机制，为高性能碳基储能材料设计提供了新思路。