バッテリー・セルにアニオンを挿入するポラス・アザトルクセン・コバルント・オーガニック・フレームワーク

科学分野:

• 材料科学
• 電気化学
• エネルギー貯蔵

背景:

• 配合性有機フレームワーク (COF) は,次の世代のバッテリーの重要な材料として登場しています.
• 充電貯蔵には限られた数のp型COFが報告されており,多価イオン電池はさらに少ない.

研究 の 目的:

• 新しいp型,多孔性,結晶性アザトラキセン基のCOFを合成し,特徴づけること.
• リチウム (Li) とマグネシウム (Mg) ベースの電池の陽性電極材料として合成されたCOFを評価する.

主な方法:

• 非常に多孔性で結晶性の高いアザトルクセンベースのCOFの合成
• COF/炭素ナノチューブ (CNT) 複合電極の製造
• Liベースの半電池とMgベースのバッテリー構成での電気化学試験.

主要な成果:

• Liベースの半電池のCOF/CNT電極は2°Cで70mAhg−1までの容量で3.9Vの放電電位を達成した.
• Mg電池では,COF電極の平均放電電圧は2. 9Vであった.
• マグネシウム電池のサイクル安定性は優れたもので,5°Cの速度でも1000サイクルにわたって84%の容量保持が認められた.

結論:

• 合成されたアザトルクセンベースのCOFは,高度なエネルギー貯蔵アプリケーションのための実行可能なp型電極材料です.
• この材料はリチウム電池と多価イオン電池,特にマグネシウム電池の両方で使用できる可能性があり,高電圧と安定性を提供します.