Preparation of a Pyrazine-based Covalent Organic Polymer and Its Applition in Aqueous Zinc Ion Battery Cathode

doi:10.7503/cjcu20240333

Abstract

Abstract:

Covalent organic polymers（COPs） are polymerized organic small molecule monomers with a highly cross-linked network structure connected by covalent bonds， and thus can exhibit unique electrochemical properties. In the field of aqueous zinc ion batteries（AZIBs）， COPs are used as electrode materials involved in ion embedding and de-embedding， and have attracted much attention due to their unique redox active sites and stable framework structures. In this paper， a novel covalent organic polymer， TAPT-HAT-COP， which contains a variety of electrochemical active sites， such as pyrazine group， phenylimine group， and carbonyl group， was prepared and applied to the anode of AZIBs. Experimental results show that this material exhibited excellent multiplicity performance. At a current density of 0.5 A/g， its first discharge specific capacity reached 137 mA∙h∙g^‒1， and at a high current density of 5 A/g， the electrode material maintained 45.4% of its capacity after 4000 cycles. This study provides a new idea for the design of organic cathode materials and theoretical guidance for the development of new organic cathode materials for advanced aqueous zinc ion batteries.

Key words: Covalent organic polymer, Aqueous zinc ion batterie, Cathode material

CLC Number:

O646

TrendMD:

CHEN Hui, LYU Shuangkun, WANG Chunfang, LYU Haiming, ZHANG Yuqi, LI Ran. Preparation of a Pyrazine-based Covalent Organic Polymer and Its Applition in Aqueous Zinc Ion Battery Cathode[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2024, 45(10): 20240333.

Figures/Tables 6

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	R_s/Ω	R_ct error（%）	R_ct/Ω	R_ct error（%）	W_o/Ω	W_o error（%）	Chi⁃Squ
Initial	8.465	2.3327	53.15	4.1821	229.2	1.0461	0.005597
After cycling	9.072	1.0153	126.8	2.7965	323.7	4.5521	0.004244

	R_s/Ω	R_ct error（%）	R_ct/Ω	R_ct error（%）	W_o/Ω	W_o error（%）	Chi⁃Squ
Initial	8.465	2.3327	53.15	4.1821	229.2	1.0461	0.005597
After cycling	9.072	1.0153	126.8	2.7965	323.7	4.5521	0.004244

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