高性能水性-有机电池,具有光响应的共价有机框架阴极
Shoucheng Wang1, Congcong Zhu1, Jiale Ji1
1Key Laboratory of Display Materials and Photoelectric Devices (Ministry of Education), Tianjin Key Lab for Photoelectric Materials and Devices, National Demonstration Center for Experimental Function Materials Education, School of Materials Science and Engineering, Tianjin University of Technology, Tianjin, 300384, China.
Small methods
|July 2, 2024
概括
共价有机框架 (COFs) 对水性离子电池 (ZIBs) 显示出希望. 一个新的NT-COF阴极与Mn2+添加剂实现高电压和容量,即使在光下,推进储能.
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:
- 共价有机框架 (COF) 提供可持续的,多孔材料用于储能.
- 现有的水性离子电池 (ZIB) 的COF面临着低容量和低电压的挑战.
- 捐赠者-接受器COF为提高电池性能提供了一个潜在的解决方案.
研究的目的:
- 开发和评估一种新型的供体-接受体COF (NT-COF) 作为水性ZIBs的阴极材料.
- 为了研究光照下的协同电化学机制和性能增强.
- 评估NT-COF在高能量密度水性电化学储能方面的潜力.
主要方法:
- 对NT-COF材料的合成和表征.
- 用Mn2+添加剂对NT-COF作为ZIB中的阴极进行电化学测试.
- 分析涉及Zn离子,H+和SO4的电荷储存机制 2-.
- 对光增强电化学性能和循环稳定性的评估.
主要成果:
- NT-COF阴极实现了高放电电压平原 (≈1.4 V) 和容量 (214 mAh g-1 在0.2 A g-1 处).
- 确定了一种涉及Zn沉积/溶解和H+/SO42-的共同解入的协同作用机制.
- 暴露于光线增强了电化学反应,降低了充电电压和超电位.
- 在环境光线下,电池的平均放电容量为430 mAh g-1和200个周期的稳定性能.
结论:
- NT-COF是高性能水性ZIB的有前途的阴极材料.
- 供体-接受体配置和协同机制有助于增强电化学性能.
- 照片增强性能为高效的光电化学电池提供了一条道路.
- 这项工作为具有高能量密度的先进 Zn-有机电池铺平了道路.


