可充电离子电池的订购宏微孔金属有机框架单晶及其衍生品
Hu Hong, Jinlong Liu1, Huawen Huang
1Department of Engineering , University of Cambridge , Cambridge CB3 0FA , United Kingdom.
研究人员创建了单晶金属有机框架 (MOF),具有有序的宏微孔结构. 这些MOF被转化为3D排序的大孔二@碳,显示出离子电池的前景.
科学领域:
- 材料科学
- 纳米技术
- 电化学
背景情况:
- 创建有序的等级性多孔结构具有晶体完整性是一个挑战.
- 金属有机框架 (MOF) 提供可调节的特性,但往往缺乏层次的孔隙性.
- 层次性多孔材料对于先进的储能应用至关重要.
研究的目的:
- 在3D有序的宏孔模板中合成单晶MOF.
- 从MOF前体开发一个3D排序的巨孔二化物@碳 (3DOM CoSe2@C) 材料.
- 评估3DOM CoSe2@C作为离子电池的阴极的性能.
主要方法:
- 在MOF合成中采用基于和溶液的双溶剂策略.
- 在模板空隙中种植单晶有序的宏微孔基MOF (SOM ZIF-67).
- 易于碳化-化处理将SOM ZIF-67转化为3DOM CoSe2@C.
主要成果:
- 合成产生了单晶有序的宏微孔基MOF (SOM ZIF-67).
- 衍生出来的3DOM CoSe2@C保留了有序的宏孔结构, CoSe2纳米颗粒被限制在碳框架中.
- 该材料表现出优异的速率容量 (86 mAh g-1 在5.0 A g-1 时) 和循环稳定性 (125 mAh g-1 在1000个循环后在2.0 A g-1 时) 对于离子电池.
结论:
- 开发的策略可以构建单晶有序层次的多孔材料.
- 来自MOF的3DOM CoSe2@C显示出作为离子电池的高效阴极的巨大潜力.
- 这种有序的巨孔结构促进了离子扩散,并提高了电化学性能.
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