【摘 要】
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锂离子电池因具有高能量密度和长循环寿命的优势被广泛应用在便携式电子设备、电动汽车和智能电网领域。有机正极材料具有比容量高、环境友好、结构可设计性强和反应位点多等优点,因此能够成为新一代电极材料。本论文围绕双极型萘酰亚胺基有机正极材料,研究内容主要包括以下两个方面:（1）通过乌尔曼反应、还原反应和脱水缩合反应合成了双极型N,N’-双-（4-咔唑-1-苯基）-1,4,5,8-萘酰亚胺单体,利用原位电化
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锂离子电池因具有高能量密度和长循环寿命的优势被广泛应用在便携式电子设备、电动汽车和智能电网领域。有机正极材料具有比容量高、环境友好、结构可设计性强和反应位点多等优点,因此能够成为新一代电极材料。本论文围绕双极型萘酰亚胺基有机正极材料,研究内容主要包括以下两个方面:（1）通过乌尔曼反应、还原反应和脱水缩合反应合成了双极型N,N’-双-（4-咔唑-1-苯基）-1,4,5,8-萘酰亚胺单体,利用原位电化学聚合方法制备了聚合物正极材料,提高了正极材料的倍率性能和循环稳定性。在5 A g-1电流密度下,该正极材料循环1000次后仍表现出92 m Ah g-1的可逆比容量,同时,该双极型正极材料具备优异的倍率性能,在10 A g-1电流密度下仍剩余72 m Ah g-1的比容量。采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）和X射线光电子能谱（XPS）对双活性反应储能机理进行表征。该正极材料表现出良好的应用前景。（2）利用原位电化学聚合方法制备了三种双极型萘酰亚胺基有机正极材料,降低单体的分子量有利于提高正极材料的理论比容量,探究了引入不同电化学活性基团对电化学性能的影响。在2 A g-1电流密度下,N,N’-双-（4-X-1-苯基）-1,4,5,8-萘酰亚胺（X=吡咯、吲哚和咔唑）正极材料循环1000次后,对应的容量保持率分别为74.3%,89.9%和92.2%,说明N,N’-双-（4-咔唑-1-苯基）-1,4,5,8-萘酰亚胺正极材料表现出最佳的循环性能,这主要归因于基团可逆性的差异,该结果为提高有机正极材料的电化学性能提供了新颖的思路。
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