在基于Zr的金属有机框架内,纳米受限WOx的联电子转移反应
Hafsa Abdul Ghuffar1, Hyunho Noh1
1Department of Chemistry and Biochemistry, The University of Oklahoma, Norman, OK, United States.
Frontiers in chemistry
|July 1, 2024
概括
我们通过量化氧化基材料中的联电子转移来确定充电离子电池所需的能量. 这为储能应用提供了固有的热力学数据.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 介面电荷转移对于催化和能量储存至关重要.
- 在离子电池 (LIB) 中,联电子转移 (LCET) 是至关重要的,但在热力学上具有挑战性.
- 对于LCET的热力学参数在科学文献中很少.
研究的目的:
- 要量化氧化物 (WOx) 集成到金属有机框架 (MOF) 中的明显的化自由能量 (ΔGapp,Li).
- 为LIBs建立一种导出电极材料内在热力学参数的方法.
- 为了比较联电子转移 (LCET) 与质子联电子转移 (PCET) 反应.
主要方法:
- 将氧化物 (WOx) 纳入基于Zr的金属有机框架 (MOF-808).
- 在含有Li+的电解质中使用循环电量计 (CV) 进行电化学表征.
- 对氧化还原潜力对Li+度的纳尔斯蒂安依赖性的分析.
主要成果:
- 复合材料WOx@MOF-808表现出一种不可逆转的法拉第特征.
- 该特征显示了Nernstian转移 (∼59 mV/log[Li+]),证实了Li+和电子转移的1:1稳态度.
- 对WOx@MOF-808的明显的化自由能量被计算为-36 ± 1 kcal mol-1.1.
结论:
- 该研究成功量化了WOx@MOF-808.8的内在热力学参数 (ΔGapp,Li).
- 这为比较各种金属氧化物的化能提供了一个基准.
- 这些发现提供了有关储能和催化作用的界面电荷转移机制的见解.
