北京科技大学「国家杰青」焦树强/兰州理工大学姜丽丽Angew | 非晶聚酰亚胺基正极实现高容量长寿命铝双离子电池！

背景：随着便携式电子设备和电动汽车的快速发展，市场对高能量/功率密度电化学储能设备的需求显著增加。可充电铝离子电池因其铝金属电极的高体积容量、资源丰富和低成本等优势，成为大规模、可持续储能系统的有前途候选者，但面临正极材料扩散动力学迟缓、结构稳定性差导致容量衰减的挑战。研究目的：本研究旨在通过无定形聚合策略，设计并合成基于聚酰亚胺的双极氧化还原聚合物正极材料，以解决有机电极材料在铝离子电池中溶解度高、动力学缓慢和循环寿命短的问题，实现高容量和长循环稳定性。结论：通过合理的酰亚胺化分子结构设计，构建的无定形聚酰亚胺正极表现出高比容量、优异倍率性能和超长循环稳定性，归因于其大比表面积、增强活性位点可及性和改善的结构稳定性，以及双极氧化还原电荷存储机制。这项工作为高性能、安全、可持续铝电池的发展提供了新思路，并展示了其在可持续、大规模储能系统中的应用前景。