高性能硫电池的超薄聚合物共价有机框架纳米板的可扩展合成
Haiyan Duan1,2,3, Ke Li3,4, Mo Xie1
1College of Chemistry and Materials Science, Guangdong Provincial Key Laboratory of Functional Supramolecular Coordination Materials and Applications, Jinan University, Guangzhou 510632, China.
Journal of the American Chemical Society
|November 3, 2021
概括
研究人员开发了超薄的二维聚胺纳米板作为硫电池 (LSB) 的先进主体. 这些材料通过抑制聚硫化物溶解,显著提高了电池容量和稳定性.
科学领域:
- 材料科学
- 电化学
- 能量储存
背景情况:
- 硫电池 (LSB) 需要先进的主体材料来防止聚硫化物溶解和穿效应.
- 虽然二维共价有机框架 (COF) 对LSB有希望,但其性能需要提高.
研究的目的:
- 为提高硫电池性能开发新型多孔材料.
- 合成和描述超薄的2D聚胺纳米片 (PI-CON) 作为LSB的硫宿主.
主要方法:
- 聚胺COF (PI-COF) 的合成,具有状结构.
- 将PI-COF剥离成超薄的二维聚胺纳米片 (PI-CON).
- 在LSB中电化学评估PI-COF和PI-CON作为硫宿主.
主要成果:
- PI-COF和PI-CON显示出高容量 (在0.1°C时为1330和1205mAhg-1).
- 观察到极好的速率 (620和503mAhg-1在4°C).
- 在0. 2°C时,PI-CON保持96%的容量,实现了卓越的循环稳定性.
结论:
- 具有碳基的超薄2DCOF纳米片是高性能LSB的有效宿主材料.
- 孔隙框架和氧-相互作用之间的协同作用提高了电化学性能.
- 开发的PI-CON超过了大多数报告的LSB有机/聚合物阴极.
