Perylenedianhydride-Based Polyimides as Organic Cathodes for Rechargeable Lithium and Sodium Batteries
Notice bibliographique
Résumé
Organic carbonyl molecules have recently been investigated as redox-active electrode materials in rechargeable organic batteries (ROBs), and although redox-active polymers offer high specific energy density and tunable redox potential windows, their undesirable dissolution into aprotic electrolytes during charge/discharge cycling and their poor electronic conductivity compromised their utilization in ROBs. To overcome these challenges, we synthesized, for the first time, two 3,4:9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride ( PTCDA )-based polyimides, namely, perylenediimide-benzidine ( PDI-Bz ) and perylenediimide-urea ( PDI-Ur), and utilized them as organic cathode materials for lithium-ion batteries and sodium-ion batteries. These cathode materials are synthesized through imidization of a non-bay-substituted PTCDA unit by using bifunctional amine compounds (i.e., benzidine and carbonyl diamine (urea)) via a simple one-step reaction. Our organic metal-ion batteries employing PDI-Bz demonstrate a high discharge capacity of 120 mAh/g (with a reversible capacity of ∼54 mAh/g) vs Li + /Li and the second discharge capacity of 111 mAh/g (∼74 mAh/g) vs Na + /Na with two discharge voltage plateaus in the range of 1.9–2.4 V. The cells retained a capacity retention of 46% vs Li + /Li and 55.2% vs Na + /Na over 50 cycles. PDI-Ur exhibits higher lithiation capacity of ∼119 mAh/g at the 14th cycling (increased discharge capacity of ∼118 mAh/g at the 25th cycling). In SIBs, PDI-Ur shows an initial discharge capacity of ∼119 mAh/g with a single discharge voltage plateau around 1.9 V vs Na + /Na and the capacity retention of ∼78.7% (∼93 mAh/g) over 50 cycles, both of which are suggesting a potential feasibility of these PTCDA -based polyimides as promising organic cathode materials for high-capacity metal-ions batteries.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».