电聚合给体-受体型阴极用于光响应锂双离子电池

本文报道了一种通过分子工程策略设计的给体-受体（D-A）型有机正极材料，用于光辅助锂双离子电池。研究背景指出，传统锂离子电池受限于资源、能量密度和安全性，光辅助电池有望突破瓶颈，但有机材料面临溶解、导电性差和激子复合快等挑战。研究目的为集成光敏与电化学活性，并深入探究D-A结构对阴阳离子嵌入过程的光响应差异。研究团队合成了TPA-PTO和CZ-PTO两种材料，通过原位电聚合构建稳定正极，将激子寿命延长至5 ns。结论表明，光照下电荷转移阻抗降低约50%，TPA-PTO在0.2 A g-1下容量达232 mAh g-1，CZ-PTO在10 A g-1高倍率下容量提升53–55%。GITT与理论计算揭示光照对阳离子嵌入的促进作用更显著，为光辅助双离子电池提供了机制性证据。该工作验证了D-A电聚合分子设计的有效性，为高能量密度光辅助储能系统提供了思路。