全有机自分离三维纳米结构电化学能源存储器件
材料科学
2026-04-30 v1 软凝聚态物质
摘要
本工作实现了一个三维 (3D) 纳米结构、全有机、“自分离”锂离子电化学能源存储 (EES) 器件，作为固态全电池循环。该器件由单体碳阳极实现，后者源自 resols 结构导向，通过一种超大摩尔质量块共聚合物 (BCP)，聚(styrene-block-2-甲基丙烯酸酯) (SA) 衍生。对单相导电且呈氧化还原活性材料聚((2,3-二氢噻嗪[3,4-b][1,4]二噻-2-基甲基-9,10-二氢-9,10-二氢苯-2-羧酸) (PAQEDOT) 的电聚合，填入孔隙空间，提供电池的阴极。器件通过其共连续特性与相关电极网络电连接。通过循环对外部锂进行电化学处理，生成固体电解质界面 (SEI) 作为分隔层，并对电池电极进行锂化，随后该 EES 器件以固态方式循环。尽管该全电池不表现出高循环性，最佳全电池显示放电容量为 267 毫安时/克 (mAh/g)。本工作鉴于作者所知，这是第一个实现的全有机材料衍生的 3D 纳米结构 EES 器件，也是第一个设计的“自分离”电池制造方法。此外，还演示了该设计推广到另一种共连续碳形貌的可能性。
引用
@article{arxiv.2604.26222,
title = {All-organic self-separating three-dimensionally nanoarchitected electrochemical energy storage devices},
author = {William R. T. Tait and Sriram Murali and Chao-Hua Hsu and Jantakan Nedsaengtip and Christina Lee and R. Paxton Thedford and Vibha Kalra and Joerg G. Werner and Ulrich B. Wiesner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.26222},
year = {2026}
}