Materiales de catodo de marco orgánico covalente basados en fenozina con altas densidades de energía y potencia

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Almacenamiento de energía

Sus antecedentes:

• Los marcos orgánicos covalentes redox activos (COF) poseen propiedades deseables para el almacenamiento de energía, incluida una alta densidad de sitio redox y porosidad ajustable.
• La accesibilidad electroquímica limitada de los sitios redox en los COF generalmente requiere la fabricación de películas finas o la integración de polímeros conductores, lo que dificulta la escalabilidad y la capacidad.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y evaluar electroquímicamente un nuevo COF 2D basado en fenazina (DAPH-TFP COF) como polvo a granel para aplicaciones de almacenamiento de energía.
• Para evaluar el rendimiento del COF DAPH-TFP, tanto sin modificar como compuesto con poli (3,4-etilendioxitiofeno) (PEDOT), en configuraciones de electrodos a granel.

Principales métodos:

• Síntesis de un nuevo COF 2D basado en fenazina (COF DAPH-TFP).
• Preparación de DAPH-TFP COF y su compuesto PEDOT en forma de polvo.
• En el caso de los compuestos orgánicos, se recomienda que se utilicen en el ensayo de los compuestos orgánicos.

Principales resultados:

• El polvo COF DAPH-TFP no modificado exhibió un excelente acceso eléctrico a sus sitios redox sin aditivos conductores.
• El COF DAPH-TFP superó a un compuesto COF-PEDOT basado en antraquinona reportado anteriormente.
• Los dispositivos de almacenamiento de energía que utilizan DAPH-TFP COF proporcionan altas densidades de energía y alta potencia.

Conclusiones:

• Los COF redox no modificados, cuando se procesan como polvos a granel, pueden lograr una utilización electroquímica eficiente.
• Este enfoque evita la necesidad de formación de película delgada o integración de polímeros conductores, ofreciendo una vía escalable para dispositivos avanzados de almacenamiento de energía.