当前位置：
X-MOL 学术
›
ChemSusChem
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Redox Mechanisms in Li and Mg Batteries Containing Poly(phenanthrene quinone)/Graphene Cathodes using Operando ATR-IR Spectroscopy.
ChemSusChem ( IF 7.5 ) Pub Date : 2020-03-19 , DOI: 10.1002/cssc.202000054 Alen Vizintin 1 , Jan Bitenc 1 , Anja Kopač Lautar 1 , Jože Grdadolnik 1 , Anna Randon Vitanova 2 , Klemen Pirnat 1
ChemSusChem ( IF 7.5 ) Pub Date : 2020-03-19 , DOI: 10.1002/cssc.202000054 Alen Vizintin 1 , Jan Bitenc 1 , Anja Kopač Lautar 1 , Jože Grdadolnik 1 , Anna Randon Vitanova 2 , Klemen Pirnat 1
Affiliation
|
The redox reaction mechanism of a poly(phenanthrene quinone)/graphene composite (PFQ/rGO) was investigated using operando attenuated total reflection infrared (ATR-IR) spectroscopy during cycling of Li and Mg batteries. The reference phenanthrene quinone and the Li and Mg salts of the hydroquinone monomers were synthesized and their IR spectra were measured. Additionally, IR spectra were calculated using DFT. A comparison of all three spectra allowed us to accurately assign the C=O and C-O- vibration bands and confirm the redox mechanism of the quinone/Li salt of hydroquinone, with radical anion formation as the intermediate product. PFQ/rGO also showed exceptional performance in an Mg battery: A potential of 1.8 V versus Mg/Mg2+ , maximum capacity of 186 mAh g-1 (335 Wh kg-1 of cathode material), and high capacity retention with only 8 % drop/100 cycles. Operando ATR-IR spectroscopy was performed in a Mg/organic system, revealing an analogous redox mechanism to a Li/organic cell.
中文翻译：
使用 Operando ATR-IR 光谱法研究含有聚菲醌/石墨烯阴极的锂和镁电池的氧化还原机制。
使用操作衰减全反射红外（ATR-IR）光谱研究了锂和镁电池循环过程中聚（菲醌）/石墨烯复合材料（PFQ/rGO）的氧化还原反应机理。合成了参比菲醌以及对苯二酚单体的锂盐和镁盐，并测量了它们的红外光谱。此外，红外光谱是使用 DFT 计算的。所有三个光谱的比较使我们能够准确地分配 C=O 和 CO- 振动带，并确认对苯二酚的醌/Li 盐的氧化还原机制，其中自由基阴离子的形成作为中间产物。PFQ/rGO 在镁电池中也表现出卓越的性能：与 Mg/Mg2+ 相比，电位为 1.8 V，最大容量为 186 mAh g-1（正极材料为 335 Wh kg-1），容量保持率高，仅下降 8% /100 个周期。Operando ATR-IR 光谱在镁/有机系统中进行，揭示了与锂/有机电池类似的氧化还原机制。
更新日期：2020-03-19
中文翻译：
使用 Operando ATR-IR 光谱法研究含有聚菲醌/石墨烯阴极的锂和镁电池的氧化还原机制。
使用操作衰减全反射红外（ATR-IR）光谱研究了锂和镁电池循环过程中聚（菲醌）/石墨烯复合材料（PFQ/rGO）的氧化还原反应机理。合成了参比菲醌以及对苯二酚单体的锂盐和镁盐，并测量了它们的红外光谱。此外，红外光谱是使用 DFT 计算的。所有三个光谱的比较使我们能够准确地分配 C=O 和 CO- 振动带，并确认对苯二酚的醌/Li 盐的氧化还原机制，其中自由基阴离子的形成作为中间产物。PFQ/rGO 在镁电池中也表现出卓越的性能：与 Mg/Mg2+ 相比，电位为 1.8 V，最大容量为 186 mAh g-1（正极材料为 335 Wh kg-1），容量保持率高，仅下降 8% /100 个周期。Operando ATR-IR 光谱在镁/有机系统中进行，揭示了与锂/有机电池类似的氧化还原机制。
京公网安备 11010802027423号