An Organic Salt PTO（KPD）2 with Enhanced Performance as a Cathode Material in Lithium-ion Batteries

doi:10.7503/cjcu20210248

Abstract

Abstract:

Organic compounds have recently attracted considerable attention as cathode materials in lithiu- mion batteries. However， high solubility in the organic electrolytes will cause a severe capacity deterioration， which limiting their application. Here， a new organic cathode material of pyrene-4，5，9，10-tetraone-di（potassium-pyromellitic diimide）［PTO（KPD）₂］ was obtained through a solvothermal reaction. As a cathode material in lithium-ion batteries， the multi-carbonyl formation gives a considerable practical capacity of 255.8 mA·h/g at a current density of 50 mA/g. Also， PTO（KPD）₂ has a high capacity retention of 81.1% after 800 cycles at 500 mA/g， which shows excellent long-cycle performance. Benefiting from the polar organic salt structure， the solubility of PTO（KPD）₂ in organic electrolytes sharply decreases. This work demonstrates that the structural merits of organic salts is an effective approach to preparing new organic cathode materials applied in lithiumion batteries with better electrochemical performance.

Key words: Lithium-ion battery, Cathode material, Organic salt, Electrochemical performance

CLC Number:

O646

TrendMD:

BAO Junquan, ZHENG Shibing, YUAN Xuming, SHI Jinqiang, SUN Tianjiang, LIANG Jing. An Organic Salt PTO（KPD）₂ with Enhanced Performance as a Cathode Material in Lithium-ion Batteries[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(9): 2911.

Figures/Tables 10

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