Noncovalent Interactions Promoted Kinetics in Perylene Diimide-Based Aqueous Zn-Ion Batteries: An <i>Operando</i> Attenuated Total Reflection Infrared Study
Notice bibliographique
Résumé
Perylene-based organic anodes, as an alternative to metallic Zn for aqueous Zn-ion batteries, store Zn 2+ through a Zn enolate coordination mechanism, which potentially bypasses challenges such as dendrite and hydroxide formation associated with a Zn anode. However, organic anodes exhibit low electrical conductivity and show a low rate performance. Molecular aggregation of conjugated aromatics plays a key role in the electrical conductivity of this class of material, and it is important to understand their impact on the battery rate performance. In this work, we combined electrochemistry and in situ attenuated total reflection infrared characterization to demonstrate the dominating role of aggregates in perylene-based electrodes in the enhancement of the electrode kinetics. We demonstrated the use of noncovalent interaction to form a supermolecular network that exhibits more than 4 orders of magnitude increase in the electron transfer rate, and provides nearly doubled charge storage capacity. The aggregation of perylene units was driven by π–π stacking and hydrogen bonding between the active material and a mediator, ethylene diamine. We showed that, in practice, this additive-mediated aggregation can occur during solution process at a moderate temperature.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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; un appel candidat d’une seule tête enseignante, 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 ».