双开放的空心金属有机框架,用于高效的水性离子电池
Wen-Da Zhang1, Yizhong Zou1, Han Zhao2
1Key Laboratory of Synthetic and Biological Colloids, Ministry of Education, School of Chemical and Material Engineering, Jiangnan University, Wuxi, 214122, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|November 21, 2023
概括
研究人员为先进的电池开发了新的双空心普鲁士蓝色类似物. DHPBA-Fe (II) 材料具有出色的容量和稳定性,为改进的储能解决方案铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 多外空心金属有机框架 (MH-MOFs) 为电极应用提供了优越的表面积和质量转移.
- MH-MOFs的合成带来了重大的制造挑战,限制了它们的实际使用.
- 普鲁士蓝色类似物因其多功能结构而被探索用于储能.
研究的目的:
- 使用创新的内外生长战略开发新的双开放空洞普鲁士蓝色类似物 (DHPBA).
- 研究涉及格子匹配和连接体交换的合成机制.
- 评估DHPBA-Fe (II) 和DHPBA-Fe (III) 作为水性离子电池中的阴极材料的电化学性能.
主要方法:
- 通过顺序内外生长方法制造DHPBA-Fe (II) 和DHPBA-Fe (III).
- 对生长机制的分析,包括格子匹配和连接物交换.
- 在水性Zn-离子电池中作为阴极合成材料的电化学测试,包括循环稳定性和速率性能.
主要成果:
- 成功合成了两种类型的双开放的空心普鲁士蓝色类似物:DHPBA-Fe (II) 和DHPBA-Fe (III).
- DHPBA-Fe (II) 阴极的高容量为 92.5 mAh g-1 在 1 A g-1 时.
- 对于DHPBA-Fe的特殊循环稳定性 (II),在10,000个循环中保持性能.
结论:
- 开发的内外增长战略对于制造MH-MOFs是有效的.
- DHPBA-Fe (II) 显示出作为水性离子电池的高性能阴极材料的巨大潜力.
- 这项工作为MH-MOF合成和电池电极材料中的结构-属性关系提供了洞察力.
