Un politipo FeF(3) ·0.5H2O: un compuesto de marco microporoso con túneles que se entrecruzan para baterías de Li y Na

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• La electroquímica es electroquímica.
• Química Inorgánica La Química Inorgánica es la química inorgánica.

Sus antecedentes:

• La mejora de la energía y la densidad de potencia es crucial para los materiales avanzados de almacenamiento de energía.
• La investigación existente explora las estructuras metal-orgánicas, los análogos azules prusianos, los óxidos de marco abierto y las sales de polianión.
• Se necesitan nuevos prototipos estructurales para satisfacer las demandas de las baterías de próxima generación.

Objetivo del estudio:

• Informar sobre una nueva fase de pirocloro como material de cátodo de alta capacidad para baterías de litio (Li) y sodio (Na).
• Para investigar un polimorfo de fluoruro de hierro con una estructura de túnel que se cruza para el alojamiento y el transporte de iones.
• Explorar el uso de líquidos iónicos hidrolizables en la síntesis de materiales para la estructura y la morfología controladas.

Principales métodos:

• Síntesis de una nueva fase pirocloro de fluoruro de hierro utilizando líquidos iónicos hidrolizables.
• Caracterización de la estructura cristalina del material y la arquitectura del túnel de intersección.
• Pruebas electroquímicas para la capacidad de almacenamiento de iones Li y Na y la estabilidad del ciclo.

Principales resultados:

• Se demostró una nueva fase de pirocloro con una estructura de túnel que se cruza adecuada para el almacenamiento de iones Li y Na.
• Logró una alta capacidad superior a 220 mA hg-1 para el almacenamiento de Li y Na.
• Mostró una larga vida útil de al menos 300 ciclos para el almacenamiento de litio.

Conclusiones:

• El nuevo pirocloro de fluoruro de hierro es un prometedor material de cátodo de alta capacidad para baterías de Li y Na.
• La estructura del túnel de intersección facilita el transporte y almacenamiento eficiente de iones.
• Los líquidos iónicos hidrolizables son efectivos para dirigir tanto la estructura química como la morfología para mejorar el rendimiento de la batería.