普鲁士蓝模拟的连续和可扩展合成与调整结构和组成在无表面活性剂的微反应器稳定的离子储存
Mingli Wang1,2, Jingkang Ma2, Ke Lu2,3
1MIIT Key Laboratory of Critical Materials Technology for New Energy Conversion and Storage School of Chemistry and Chemical Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin, Heilongjiang, Haerbin, 150001, China.
ChemSusChem
|April 15, 2024
概括
普鲁士蓝色类似物 (PBA) 的连续微流体合成产生高度结晶的六酸 (ZnHCF) 纳米立方体. 这种无表面活性剂的方法为离子储存提供了精确的控制和增强的电化学性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 普鲁士蓝色类似物 (PBA) 对于储能应用至关重要.
- 传统的批量合成方法往往导致对粒子特性和可扩展性问题的控制不佳.
- 表面活性剂通常用于PBA合成,造成环境和成本问题.
研究的目的:
- 为PBAs开发一个连续的,无表面活性剂的微流体合成策略.
- 为了实现PBA的高分散性和高结晶性.
- 研究微流体参数对PBA特性和性能的影响.
主要方法:
- 使用细分流量微流体反应器进行连续合成.
- 采用一种合作方法来形成六酸 (ZnHCF) 的纳米立方体.
- 变化的流速和反应温度,以控制核和粒子生长.
主要成果:
- 在几分钟内成功合成了ZnHCF纳米立方体,具有很高的分散性和结晶性.
- 与散装合成相比,获得了较低的水晶含量和Fe ((CN) 6 3-空缺.
- 证明较高的温度促进高晶度和低缺陷.
- 低结晶水的ZnHCF表现出优异的电化学活性和稳定性,用于离子储存.
结论:
- 微流体方法可以精确控制PBA合成,从而获得更优质的材料性能.
- 这种可扩展的,无表面活性剂的方法可以扩展到合成各种其他PBA (NiHCF,CoHCF,MnHCF,CuHCF).
- 微流体合成为弥合实验室研究和PBA商业应用之间的差距提供了一个有希望的途径.
