高エネルギーと電力密度を持つフェナジンベースの共性有機フレームワークカソッド材料

科学分野:

• 材料科学
• 電気化学
• エネルギー貯蔵

背景:

• レドックス活性共性有機フレームワーク (COF) は,高レドックスサイト密度および調節可能な多孔性を含むエネルギー貯蔵のための望ましい性質を有する.
• COFのリドックス部位への限られた電気化学的アクセシビリティは,通常,薄膜製造または導電性ポリマー統合を必要とし,スケーラビリティと容量を妨げます.

研究 の 目的:

• エネルギー貯蔵用の大量粉末としてフェナジンベースの新しい2D COF (DAPH-TFP COF) を合成し,電気化学的に評価する.
• DAPH-TFP COFの性能を評価するために,無修正およびポリエチレンダイオキシチオフェン (PEDOT) の複合物として,散発電極構成で.

主な方法:

• 新しいフェナジンベースの2DCOF (DAPH-TFPCOF) の合成
• 粉末としてのDAPH-TFP COFとそのPEDOT複合物の調製
• 電気化学的な評価のために,COF粉末の溶液鋳造.

主要な成果:

• 無修正のDAPH-TFPCOF粉は,導電性添加物なしで,その酸化還元部位に優れた電気的アクセスを示した.
• DAPH-TFP COFは,以前に報告されたアントラキノンベースのCOF-PEDOT複合体を上回った.
• DAPH-TFP COFを使用したエネルギー貯蔵装置は,高エネルギーと高電力密度を提供した.

結論:

• 無修正の酸化還元活性COFは,大量粉末として処理されると,効率的な電気化学的利用を達成できます.
• このアプローチは薄膜形成や導電性ポリマー統合の必要性を回避し,先進的なエネルギー貯蔵装置のためのスケーラブルな経路を提供します.