AM: 三苯胺基共轭微孔聚合物！！在5.5 C下循环1000 次！容量保持95%！

本文研究了一种基于三苯胺的新型多孔聚合物（LPCMP）作为锂离子电池阴极材料的性能。通过结构设计和可扩展的后合成方法，报告了有机阴极材料在本征电导率、实际容量和氧化还原电位方面的改进。在电极中活性材料含量为70%的情况下，所设计的阴极实现了146 mAh g-1的显著容量和3.6 V的平均电位。此外，通过适当的结构设计，容量还可提高到160 mAh g-1。即使在20 A g-1（360 C）的高电流密度下，阴极也能保持74 mAh g-1的容量，可在10 秒内充满电。569 Wh kg-1的高比能量密度（0.1 A g-1 时）与94.5 kW kg-1的高功率密度（20 A g-1时相当于 263 Wh kg-1的比能量密度）相结合，超过了石墨烯基超级电容器的功率密度。它在各种电流密度下均表现出高度稳定的循环性能，在5.5 C下循环1000 次后仍能保持近95%的初始容量。这项研究在开发用于可持续、高能量和高功率锂离子电池的高容量、高电位有机材料方面取得了重大突破。

图文简介

a ) LPCMP和质子化形式P-LPCMP的化学结构；b ) PTPA和P-PTPA；c ) FTIR d ) LPCMP和P-LPCMP的XPS数据。e )质子化也通过对氮峰的去卷积得到证实，并与LPCMP进行了比较；f )在P - LPCMP中观察到结合能明显向高端移动。

a ) CV分析和b ) LPCMP和P-LPCMP的倍率性能在电位窗口为2.5-4.5 V，电极中活性物质含量为70 %。c ) LPCMP和P-LPCMP的充放电曲线显示平均电位。采用DFT计算对原始d )和质子化e )结构进行静电势表面和带隙分析。原始f )和质子化g )结构中不同元素上的静电荷密度。

a ) LPCMP和b ) P-LPCMP在不同电位下的FTIR光谱。c ) P-LPCMP及其活性位点的结构表征显示了可能的反应机理；d )通过DFT和实验证实了在典型的P-PTPA结构中PF6-插入的机理。

a ) LPCMP和P-LPCMP在开路电压为3.1 V时的EIS分析，仿真曲线；b ) LPCMP和P-LPCMP在电流密度为500 mA g -1、电位窗口为2.5 ~ 4.5 V下的循环性能分析；c )图显示了这项工作在循环次数与容量保持率之间的位置。

a ) PTPA的结构。b ) PTPA和P-PTPA的倍率性能。c )市售PANI在质子化前后的倍率性能。d )容量保持率与已发表的结果进行比较，证明没有先前的论文接近我们的20 A g⁻¹的高电流密度。e ) Ragone图显示能量和功率密度，强调即使在90 kW的超高功率密度下，我们的材料仍然保持着250 Wh kg⁻¹的高能量密度。f )能量密度与不同电流密度下的报告结果进行比较。

论文信息

通讯作者：Zhixiang Wei, Charl F. J. Faul