| 一种作为锂离子电池负极材料的不含溶剂分子的镉配位聚合物 |
| A Cadmium-Based Coordination Polymer Including No Solvent as an Anode Material for Li-Ion Batteries |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 陈晓娟 | 常州大学石油化工学院, 江苏省精细石油化工重点实验室, 常州 213164 | | | 戎红仁 | 常州大学石油化工学院, 江苏省精细石油化工重点实验室, 常州 213164 | | | 于丽丽 | 常州大学石油化工学院, 江苏省精细石油化工重点实验室, 常州 213164 | | | 程美令 | 常州大学石油化工学院, 江苏省精细石油化工重点实验室, 常州 213164 | | | 孙光池 | 常州大学石油化工学院, 江苏省精细石油化工重点实验室, 常州 213164 | | | 刘琦 | 常州大学石油化工学院, 江苏省精细石油化工重点实验室, 常州 213164 | liuqi62@163.com;Tel:0519-86330185 |
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| 摘要: 为了开发高能量密度的锂离子电池(LIB)，作为LIB电极材料的配位聚合物，已经受到了研究人员的关注。利用CdCl2、咪唑(Im)和四氟对苯二甲酸(H2tfbdc)作用合成了一维配位聚合物[Cd (tfbdc)(Im)4](Cd-TBI)，并利用X射线单晶衍射、红外光谱、元素分析和热重实验对Cd-TBI进行了表征。首次考察了它作为LIB负极材料的电化学性能。在电流密度50 mA·g-1下循环50次后，Cd-TBI电极提供了154 mAh·g-1的放电比容量，其容量保持率和库仑效率分别为95.7%和99.2%，展示了优良的循环稳定性。在电流密度1 A·g-1时，Cd-TBI电极仍保持97 mAh·g-1的可逆比容量。 |
| 关键词: 镉 配位聚合物 锂离子电池 负极材料 咪唑 四氟对苯二甲酸 |
| 基金项目: 国家自然科学基金(No.21975034)资助。 |
| Abstract: For developing lithium-ion batteries (LIBs) with higher energy density, coordination polymers (CPs), as the electrode materials for LIBs, have attracted considerable attention from researchers. Herein,[Cd(tfbdc) (Im)4] (Cd-TBI), a one-dimensional (1D) CP, was synthesized by the reaction of CdCl2, imidazole (Im), and tetrafluoroterephthalic acid (H2tfbdc), and characterized by single-crystal X-ray diffraction, IR spectrum, and thermogravimetric analysis. In Cd-TBI, tfbdc2- anions bridged Cd(Ⅱ) ions to form a 1D chain structure. These 1D chains are linked to each other by the hydrogen bonds to produce a 3D supramolecular framework. The electrochemical performances of Cd-TBI as an anode material of LIBs were investigated for the first time. Cd-TBI electrode delivered the discharge capacity of 150 mAh·g-1 at 50 mA·g-1 after 50 cycles, along with the capacity retention of 95.7% and Coulombic efficiency of 99.2%, indicating it has excellent cycling stability. Even at 1 A·g-1, the Cd-TBI electrode also kept the discharge capacity of 97 mAh·g-1. |
| Keywords: cadmium coordination polymer lithium-ion battery anode material imidazole tetrafluoroterephthalic acid |
| 投稿时间：2022-02-18 修订日期：2022-04-06 |
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| 陈晓娟,戎红仁,于丽丽,程美令,孙光池,刘琦.一种作为锂离子电池负极材料的不含溶剂分子的镉配位聚合物[J].无机化学学报,2022,38(7):1367-1374. |
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