在硫电池中用于聚硫化物转换和宿主-宿主识别的聚氧甲酸盐-环氧德克斯基集群-有机超分子框架
Lubin Ni1, Jie Gu1, Xinyuan Jiang1
1School of Chemistry and Chemical Engineering, Yangzhou University, Yangzhou, 225002, Jiangsu, P. R. China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|July 19, 2023
概括
研究人员开发了一种用于硫电池的新型聚氧甲酸盐-环德克斯特林集群有机超分子框架 (POM-CD-COSF). 这种先进的分离器减轻了聚硫化物穿,提高了电池的性能和寿命.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 超分子化学 超分子化学
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 开发用于储能的先进材料至关重要.
- 聚氧甲酸盐-环氧德克斯特林集群-有机超分子框架 (POM-CD-COSF) 提供独特的特性,但很难合成.
- 缓解聚硫化物穿效应是提高硫 (Li-S) 电池性能的关键.
研究的目的:
- 报告前所未有的POM-CD-COSF晶体结构的合成.
- 研究这种POM-CD-COSF作为Li-S电池中的电池分离器的应用.
- 阐明电化学性能增强背后的机制.
主要方法:
- 克雷布斯型聚氧甲 (POM) 和两个β-环氧化 (β-CD) 单元的自组装.
- 使用合成的POM-CD-COSF制造一个轻量级的电池分离器.
- 使用修改后的分离器对Li-S电池进行电化学测试.
主要成果:
- 一个前所未有的POM-CD-COSF晶体结构被成功合成.
- 基于POM-CD-COSF的分离器有效地减轻了Li-S电池中的聚硫化物穿效应.
- 带有修改分离器的Li-S电池表现出了显著的电化学性能,包括快速Li+扩散和高效的聚硫化物捕获.
结论:
- 开发的POM-CD-COSF提供了一个可行的策略,用于创建先进的电池分离器.
- 独特的结构促进了快速的离子扩散和聚硫化物捕获,提高了Li-S电池的效率.
- 这项研究为储能应用中的多功能超分子POM框架开辟了新的途径.
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