轻松构建先进的1D金属有机协调聚合物,以有效地储存
Jia Du1,2, Xueguo Liu1, Bingke Li1
1School of Biology and Chemical Engineering, Nanyang Institute of Technology, No. 80, Changjiang Road, Nanyang 473004, China.
Molecules (Basel, Switzerland)
|December 23, 2023
概括
使用pyrazine-2,3-dicarboxylate (H2PDA) 的新协调聚合物 (CP) 显示出作为离子电池 (LIB) 的阳极材料的希望. 这些材料提供高可逆容量和稳定的循环性能,推进储能解决方案.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 协调聚合物 (CP) 越来越多地被探索为离子电池 (LIB) 的电极材料.
- 它们的可调节结构提供了活性站点和定义的离子运输路径.
- 氧化还原活性有机链接剂是提高电池性能的关键组成部分.
研究的目的:
- 为LIB阳极应用合成和描述新的1D协调聚合物.
- 为了研究由pyrazine-2,3-dicarboxylate (H2PDA) 衍生的和基CP的电化学性能.
- 阐明这些新型电极材料中的电荷存储机制.
主要方法:
- 协调聚合物的热水合成.
- 在LIB中对电极材料进行电化学测试 (循环性能,速率能力).
- 现场表征技术用于分析循环后电极结构.
主要成果:
- 两个同型的1D CP,[M(PDA) ((H2O) 2) n (M = Co, Ni),已经成功合成.
- 在200个循环后,Co-PDA在200 mA g-1下显示出936 mAh g-1的高可逆容量.
- 无论是Co-PDA还是Ni-PDA,都表现出卓越的循环稳定性和可逆的离子插入/提取.
结论:
- 合成的Co-PDA和Ni-PDA协调聚合物是LIBs的有效阳极材料.
- 高可逆容量归因于过渡金属离子和有机连接体的协同作用.
- 在循环过程中,电极材料在晶体和无形状态之间经历可逆转变.
