图1
(a)MESP和LOL-π(绿色等值面,等值=0.4)图,(b)π-电子占比图和π-电子密度图,(c)P-HATN和D-HATN碎片的HOMO/LUMO能级图和相应的轨道分布。(d)P-HATN和D-HATN片段二聚体的RDG与sign(λ2)ρ和δginter函数图(绿色等值面,等值=0.0058)之间的散点图。(e)P-HATN和D-HATN片段的分子折叠能量谱。
图2
比较D-HATN和P-HATN之间的(a)合成过程,(b)紫外-可见-近红外吸收光谱(插图是放置在小不锈钢容器中的相应聚合物样品粉末的数码照片),(c)PXRD模式,(d)N2吸附和解吸等温线。
图3
(a-d)1 mV s-1时的CV曲线及相应的归一化容量贡献曲线,(e-h)0.5 A g-1时D-HATN和P-HATN在1 M NaOH、2 M ZnSO4、2 M NH4Ac和0.5 M H2SO4电解质中的恒流放电曲线及相应的dQ/dV曲线比较。(i)D-HATN与先前报道的各种相应系统中有机电极的平均放电电位和电解质浓度比较。
图4
(a)D-HATN分别在1 M NaOH、2 M ZnSO4、2 M NH4Ac和0.5 M H2SO4中的速率性能测试。(b)D-HATN在0.5 M H2SO4中的长期循环试验和(c)D-HATN与其他报道的有机阳极在酸性电解质中的容量保持比较。D-HATN电极在0.5 M H2SO4中氧化还原过程的结构演变表征:(d)非原位XPS光谱。原位ATR-SEIRAS分析包括(e)恒流充放电曲线中的标记点,(f)这些点对应的ATR-SEIRAS光谱,以及(g)ATR-SEIRAS设置的示意图。
图5
(a)根据GITT结果计算表观扩散系数。(b)带不同载流子的D-HATN在不同扫描速率下的电容贡献。(c)不同载流子与其第一水溶剂化壳的结合能及还原型HATN-H3O+配合物的优化工艺。(d)计算出的D-HATN片段中各种载流子的扩散势垒和(e)相应的扩散路径图。(f)100% RH下不同温度下酸活化D-HATN的Nyquist图和(g)相应的Arrhenius图。(h)D-HATN阳极的突出特征。
图6
(a)D-HATN//HAS电池示意图和(b)D-HATN//HSA混合电池结构示意图。(c)D-HATN在1 M NaOH、0.5 M H2SO4和HSA在0.5 M H2SO4中的CV曲线。(d)HSA分子在酸性电解质中的氧化还原机制。(e)在1 A g-1时的GCD曲线,(f)与之前报道的水性全有机质子电池的平均输出电压比较,以及(g)基于正极和正极活性物质、导电剂和聚合物粘结剂总质量的D-HATN//HSA电池和D-HATN//HSA混合电池的Ragone图。(h)演示两个D-HATN//HSA串联电池和一个D-HATN//HSA混合电池分别为数字时钟供电。