リチウム硫黄電池の硫黄カトドとリチウムアノドの両方のための高度な二機能ホストとしての金属コーディネートコヴァレンント有機フレームワーク
Sen Lv1, Xingkai Ma1, Siwen Ke1
1State Key Laboratory of Coordination Chemistry, MOE Key Laboratory of Mesoscopic Chemistry, MOE Key Laboratory of High Performance Polymer Materials and Technology, Jiangsu Key Laboratory of Advanced Organic Materials, Tianchang New Materials and Energy Technology Research Center, Institute of Green Chemistry and Engineering, School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University, Nanjing 210023, China.
新しい金属コーディネート・コヴァレンント・オーガニック・フレームワーク (COF) は,リチウム硫黄 (Li-S) バッテリーにおけるポリ硫化物シャトルおよびリチウムデンドライトの増殖を効果的に抑制します. この二機能主体材料は Li-S バッテリーの性能と安定性を高めます
科学分野:
- 材料科学
- 電気化学
- ナノテクノロジー
背景:
- リチウム硫黄 (Li-S) バッテリーは理論的には高いエネルギー密度を持っていますが,課題に直面しています.
- ポリスルフィードシャトルとリチウムデンドライトの成長は,実用的な応用とサイクル寿命を制限します.
研究 の 目的:
- Li-S電池のカトドとアノドの両方のための二機能ホスト材料の設計と合成.
- ポリ硫化物と リチウムデンドライトの成長を 同時に対処する
主な方法:
- ニッケル・ビス・ディチオレンとN豊富なトリアジン中心 (NiS4-TAPT) を含んだ3D共性有機フレームワーク (COF) の合成.
- Li-S電池のホスト材料としてのNiS4-TAPTの特徴
主要な成果:
- NiS4-TAPTは,豊富なNiセンターとNサイトにより,ポリ硫化物を効果的に吸収し,変換します.
- Ni-bis (ディチオリン) センターは均一なリチウム核化を促進し,デンドライトの増殖を抑制する.
- 二機能ホストを使用したLi-S電池の性能と安定性を改善しました.
結論:
- メタルコーディネートされたCOFは,高性能二次電池のバイ機能ホストとして合理的に設計できます.
- 触媒と吸収部位を統合することで,Li-S電池の宿主間相互作用を最適化します.
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