对苯二甲酸镁作为钠离子电池的有机负极材料.pdf

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1、物理化学学~(WuliHuaxueXuebao1OctoberActa尸．一Chim．Sin．2014，30(10)，1787-17931787[Communictation】doi：10．3866／PKU．WHXB201408052www．whxb．pku．edu．cn对苯二甲酸镁作为钠离子电池的有机负极材料黄宗令王丽平牟成旭李晶泽(电子科技大学微电子与固体电子学院，电子薄膜与集成器件国家重点实验室，成都610054)摘要：报道了对苯二甲酸镁作为钠离子电池负极材料的研究．以对苯二甲酸和氢氧化镁为原料，采用酸碱中和反

2、应制备了含结晶水的对苯二甲酸镁(MgC。H0·2HO)，该材料对钠离子电池表现出了较好的电化学活性、优异的倍率性能以及良好的循环稳定性．在0．5C(1C=300mA·g-1)倍率下循环50周以后，可逆容量由114mAh-g。‘降至95mAh·g～，容量保持率高达83％；在2C的倍率下有高达90mAh·g。的可逆比容量，另外，在氮气气氛中，400。C进行后续热处理得到了不含结晶水的对苯二甲酸镁(MgC。HO)，探讨了结晶水对其电化学性能的影响．结果表明，MgC。HO·2HO的比容量、倍率性能以及循环稳定性都明显优于不含

3、结晶水的对苯二甲酸镁．关键词：对苯二甲酸镁：有机电极材料：钠离子电池；结晶水：中和反应中图分类号：0646MagnesiumTerephthalateasanOrganicAnodeMaterialforSodiumlonBatteriesHUANGZong—LingWANGLi—PingMOUCheng—XuLIJing—Ze(StateKeyLaboratoryofElectronicThinFilmsandIntegratedDevices,SchoolofMicroelectronicsandSolid-St

4、ateElectronicsUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，Chengdu610054，R．China)Abstract：lnlhisstudy．1heelectrochemicalpropertiesofmagnesiumterephthalatewithhydrationwater(MgCsH,O,‘2H20)asananodematerialforsodiumionbakerieswereinvestigatedforthefirsttime．

5、MgC8H4O4·2H2Owassynthesizedv／aafacileneutralizationmethodusingterephthalicacid(C8H6O4)andmagnesiumhydroxide(Mg(OH)2)asprecursors．Goodcycleperformancewasobtainedas114mAh·gwasfoundforthesecondcycleand95mAh‘gwasobtainedafter50cyclesatacurrentrateof0．5C(1C=300mA·g-

6、1)，givingacapacityretentionof84％．Atacurrentrateof2C，itpresentsadischargecapacityof90mAh·g～．Afterheatingunderanitrogenatmosphereat400。C，anhydrousmagnesiumterephthalate(MgC8H4O4)wasobtained．Theeffectofhydrationwateronthecrystalstructure，morphology,andelectrochemi

7、calpropertieswasinvestigated．Theresultsindicatethatthespecificdischargecapacity，ratecapacity,andcyclicperformanceofMgC8H4O4·2H2Oarebe~erlhanthoseofMgC8H4O4．KeyWords：Magnesiumterephthalate；Organicelectrodematerial；Sodiumionbattery；Hydrationwater；Neutralizationre

8、action1引言素贮备量较少的矛盾导致了含锂化合物价格持续近年来，锂离子电池的广泛应用与地壳中锂元上涨，制约了锂离子电池的进一步发展．而自然界Received：July8，2014；Revised：August5，2014：PublishedonWeb：August5，2014．Correspondingauthors．LIJing—Ze，E