水系锌离子电池(ZIBs)因其安全性高、成本低而被认为是一种潜在的储能装置。传统无机材料由于其理论比容量有限,难以满足生产要求,有机材料以分子设计性强、可塑性好这一优势,将成为未来电极材料发展的重点。其中有机醌胺材料作为ZIBs电极材料具有分子设计性强、氧化还原性好、持续可再生的优势。本实验运用迈克尔加成反应设计合成醌胺单体(AQ)及醌胺聚合物(PAQ),作为ZIBs阴极材料进行电化学性能研究;并以温度为变量,探究其对醌胺聚合物形貌及电化学性能的影响;此外,将碳材料与醌胺聚合物进行复合研究。内容具体如下:首先,将对苯醌分别与甲胺、苯胺、乙二胺、邻苯二胺、对苯二胺和联苯胺反应,合成了两种醌胺化合物及四种醌胺聚合物。醌胺单体分子量小,在电解液中不稳定,乙二胺的脂肪链结构易折叠生成较大的颗粒,对苯二胺和联苯胺的产物导电性差,而由对苯醌与邻苯二胺反应生成的PAQ-2首次放电容量为105.9mAh/g。探究反应温度对PAQ-2形貌和性能影响,40℃反应下的产物在0.1C时具有162.5m Ah/g的高放电容量,在0.1C倍率下循环100圈后,放电容量为114 m Ah/g,容量保持率为70%。其次,通过表面原位聚合法生成CNT@PAQb复合材料,当CNT添加量为反应物(对苯醌+邻苯二胺)质量的11.4%时,在0.1C下循环100圈后放电容量达126.6 m Ah/g,容量保持率为77.9%。在大倍率充放电后,0.1C倍率下放电比容量仍然可达150.8m Ah/g,具有优异的倍率性能和可逆性。最后,探究生物质碳材料(PCC)与PAQb的复合及电化学性能,PAQb在PCC表面原位生成,通过红外光谱表征和扫描结果均显示PAQb在PCC表面生成,当PCC添加量反应物(对苯醌+邻苯二胺)质量的10.9%时,合成的复合材料在0.1C倍率下比容量高达152 mAh/g,有利于小倍率充放电。