Química redox reversible de compuestos azoicos para baterías de iones de sodio

Resumen Las baterías sostenibles de iones de sodio (SSIBs) que utilizan electrodos orgánicos renovables son alternativas prometedoras a las baterías de iones de litio para el almacenamiento de energía renovable a gran escala. Sin embargo, la falta de un material de ánodo de alto rendimiento impide el desarrollo de las SSIBs. En este trabajo, informamos sobre un nuevo tipo de material de ánodo orgánico basado en el grupo azo para las SSIBs. Se utiliza el sal sódico del ácido azobenceno-4,4′-dicarboxílico como modelo para investigar los comportamientos electroquímicos y el mecanismo de reacción del compuesto azoico. Exhibe una capacidad reversible de 170 mAh g −1 a 0.2C. Cuando la densidad de corriente se aumenta a 20C, se pueden mantener capacidades reversibles de 98 mAh g −1 durante 2000 ciclos, demostrando una excelente estabilidad cíclica y alta capacidad de rendimiento. Las caracterizaciones detalladas revelan que el grupo azo actúa como un sitio activo electroquímico para unirse de forma reversible con Na + . La química redox reversible entre el compuesto azo y los iones de Na ofrece oportunidades para desarrollar SSIBs de larga vida cíclica y alta tasa.