对苯二甲酸镁作为钠离子电池的有机负极材料物理化学学报(WuliHuaxueXuebaOlOctoberActaPhyS•—Chim.Sin.2014,30(、10),1787-1793doi:10.3866/PKU.WHXB2014080521787[Communictation】、"mrVI,.whxb.pku.edu.cn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宂.以对苯二甲酸和氢氧化镁为原料,采用酸碱中和反应制备了含结晶水的对苯二甲酸镁(MgC。!!.0。?211:0),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。1降至95mAh?g〜,容量保持率高达83%:在2C的倍率下有高达90mAh?g。1的可逆比容量.另外,在氮气气氛中,4◦◦。C进行后续热处理得到了不含结晶水的对苯二甲酸镁(MgC。H。0。),探讨了结晶水对其电化学性能的影响.结果表明,MgC。H。0。?2H:0的比容量、倍率性能以及循环稳定性都明显优于不含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:屮图分类号:0646屮和反应MagnesiumTerephtha1ateasanOrganicAnodeMaterialforSodiumlonBatteriesHUANGZong—LingWANGLi—Ping‘MOUCheng—XuLIJing—Ze'(StateKeyLaboratoryofElectronicThinFilmsandlntegratedDevices,SchoolofMicroelectronicsandSolid—StateElectronicsUniversityofElectronicScienceandTechno1ogyofChina,Chengdu610054,PR.China)Abstract:lnthisstudy,theelectrochemicalpropertiesofmagnesiumterephthalatewithhydrationwateran(MgC8H404‘2H20)asanodemateria1forsodiumionbattedeswereinvestigatedforthefirsttime.MgC8H404?2H20wassynthesizedv/aafaci1eneutralizationmethodusingterephtha1icacid(CsH604)and5C(1C=30Omagne(OHh)asaprecursors.Gocewasobtainedasldforthesecondcycsobtainedafter50trateofOmA‘g。),gintionof84%.AtacupresentsadischarAh‘g—.Afterheatiatmosphereat400。siumeffectofhydratystalterephthalabtained.Thestrueande1ectrochemicinvestigated.ThehatthespecificdiratecapacitY,andeofMgC8H404?2H20^siumhydroxide(Mgodcyc1eperforman14mAh’golwasfoun1eand95mAh‘g。lwacyclesatacurrenvingcapacityreterrentrateof2C.itgecapacityof90mngunderanitrogenC,anhydrousmagneionwateronthecrte(MgC8II404)wasoture,morphology’alpropertieswasresultsindicatetschargecapacitY,cyclicperformancrebetterthanthoseofMgC8H404.KeyWords:Magnesiumterephthalate;Organicelectrodematerial;SodiumionbaReryHydrationwater;Neutra1izationreaction1引言素贮备量较少的矛盾导致了含锂化合物价格持续上涨,1。3制约了锂离子电池的进一步发展.而自然界5,2014.近年来,锂离子电池的广泛应用与地壳中锂元Received:July8,2014;Revised:August5,2014;Published'Correspondingautllors.LlonWeb:AugustJing—Ze,Email:1ijingze@uestc.edu.cn.WANGLi—Ping,Email:lipingwang@uestc.edu.cn;Tel:+86—28—83207620.TheprojectwassupportedbytheNationaINaturaIScienceFoundationofChina(21073029,51033006,51102039,51211140045,21473022)andFundamentaIResearchFundsfortheCentralUniversities,China(ZYGX20122003).国家自然科学基金(21073029,51033006,51102039,51211140045,21473022)和中央高校基本科研基金(zYGx2012z003)资助项冃@EditorialofficeofActaPhysico—ChimicaSinica万方数据1788ActaPhys.一Chim.Sin.2014V-01.30屮含有丰富的钠资源,且提炼相对容易,导致室温钠离子电池的研究备受关注.4q负极材料是钠离子电池的一个重要组成部分,其性能的好坏直接影响电池的整体性能.类似于锂离子电池负极的研宂情况,目前钠离子负极材料研究相对较多的仍然是碳系材料.在这方血的工作主要有:Ge和Fou1etier”发现钠离子嵌入石墨负极中的量很少。嵌钠产物与用钠蒸气气相法制备的NaC的相似,容量仅有35mAh?g“...