多碘化物
效果
羧基化碳纳米管作为质子库,能在聚苯胺链中形成更多质子化位点,通过"质子-碘"协同调控机制,有效抑制多碘化物穿梭效应和锌负极腐蚀。
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原位pH测试和拉曼光谱进一步证实C-PANI通过-NH⁺-/-NH⁺=位点实现质子吸附/脱附与碘物种的协同调控,这种"质子-碘"协同机制有效抑制多碘化物穿梭,使电池兼具高容量和长循环稳定性。
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更重要的是,质子化PANI富含-NH⁺=和-NH⁺-位点,既能作为多碘化物结合剂实现直接I⁰/I⁻转化,又能同步抑制多碘化物穿梭效应,从而提升反应动力学并阻止锌负极腐蚀。
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理论计算表明:C-PANI的能隙(0.87eV)显著小于PANI(2.29eV),其吉布斯自由能垒(0.869eV)和碘物种结合能均更低,证实"质子-碘"协同调控可有效促进I⁻/I⁰直接转化并抑制多碘化物生成。
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羧基碳纳米管与聚苯胺的复合不仅构建了三维电子/电荷传输网络,更通过物理化学协同作用有效抑制多碘化物穿梭效应。
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这种优异性能归因于C-PANI中质子化位点(-NH+=和-NH+-)与羧基碳纳米管协同构建的高效电荷传输路径,有效促进了碘转化反应并抑制多碘化物穿梭,为开发高性能锌碘电池提供新的解决方案。
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