在高性能储存的强共价有机框架中多个可访问的活性位
Xue-Ling Chen1, Mo Xie1, Ze-Lin Zheng1
1College of Chemistry and Materials Science, Guangdong Provincial Key Laboratory of Functional Supramolecular Coordination Materials and Applications, Jinan University, Guangzhou 510632, China.
这项研究引入了高性能离子电池 (KIB) 阳极的新型多孔共价有机框架 (COF). 这种新材料为先进的能量存储提供了出色的容量,速率和循环稳定性.
科学领域:
- 材料科学
- 电化学
- 能量储存
背景情况:
- 由于其多孔结构和稳定性,共价有机框架 (COF) 对离子电池 (KIB) 阳极有希望.
- 目前基于COF的KIB阳极在可逆容量和速率能力方面面临限制.
研究的目的:
- 设计和研究一种具有增强存储性能的新型多孔散装COF.
- 确定COF中高性能储存的主要结构和电子特征.
主要方法:
- 使用理论计算来确定有前途的COF结构.
- 设计的多孔散装COF的合成和特征.
- 用COF作为KIB阳极进行电化学测试.
主要成果:
- 设计的多孔COF具有高可逆容量,在0.1°C时为423mAhg-1.
- 在10°C的温度下达到185mAhg-1的极佳速率.
- 该材料表现出强大的循环稳定性和最小的体积变化.
结论:
- 多孔的COF,包括pyrazines和carbonyls,提供了多个可访问的氧化还原点,以有效地储存.
- 一个表面主导的存储机制和稳定的电极结构有助于优越的KIB阳极性能.
- 这项研究证实活性点是CO,CN和子-π相互作用,为先进的COF设计铺平了道路.
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