Nitroaromatics as High‐Energy Organic Cathode Materials for Rechargeable Alkali‐Ion (Li<sup>+</sup>, Na<sup>+</sup>, and K<sup>+</sup>) Batteries
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Organic cathode materials with existing redox functionalities are attracting increasing attention for rechargeable alkali‐ion batteries due to their high theoretical gravimetric capacity, molecular diversity, and sustainability. However, they are still restricted in specific capacity and energy density. The discovery of new multielectron redox‐active functionalities that can impart significantly enhanced capacity and energy density is highly desired. Herein, a group of organic nitroaromatic compounds ( p ‐, o ‐, and m ‐dinitrobenzene (DNB)) is reported as novel high‐energy cathode materials for alkali‐ion batteries. For the first time, nitro groups in DNBs are found to undergo an electrochemically reversible two‐step two‐phase reaction at a voltage above 2 V, rendering a high theoretical capacity of 638 mAh g −1 . A systematic study is undertaken to reveal the reaction mechanism and verify the redox reversibility. By confining the optimum p ‐DNB within a microporous carbon nanosphere host, record‐high reversible capacities of 620, 573, and 536 mAh g −1 at 50 mA g −1 are achieved for lithium‐, sodium‐, and potassium‐ion batteries, respectively. Demonstrating nitro as a unique redox‐reversible functionality, this work opens a new direction in the development of novel high‐performance organic nitroaromatic cathode materials for next‐generation alkali‐ion batteries.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,003 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,000 |
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; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».