一个3D四重互穿的导电金属有机框架,用于快速和强大的离子存储
Zhaoli Liu1, Juan Chu1, Linqi Cheng1
1Key Laboratory of Polyoxometalate and Reticular Material Chemistry of Ministry of Education and Faculty of Chemistry, Northeast Normal University 5268 Renmin Street Changchun 130024 P. R. China cuifc705@nenu.edu.cn wanghg061@nenu.edu.cn.
一个新的3D导电金属有机框架 (3D c-MOF),Cu-DBC,证明了作为离子电池 (SIB) 的阴极的出色性能. 它独特的结构促进了离子扩散和电子传输,使其具有高容量和稳定性.
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:
- 二维导电金属有机框架 (2D c-MOFs) 对金属离子电池具有前景.
- 在电池应用中,3D交互透的c-MOF尚未得到充分探索.
研究的目的:
- 探索3D四倍互穿的c-MOF (Cu-DBC) 作为离子电池 (SIB) 的阴极.
- 研究Cu-DBC用于SIBs的结构和电化学特性.
主要方法:
- 使用结合的二[g,p]二烯-2,3,6,7,10,11,14,15-八 (DBC) 连接物合成一个3D四重互穿的c-MOF (Cu-DBC).
- 用Cu-DBC作为SIBs的阴极材料的电化学表征.
- 现场/现场表征和理论计算以阐明离子储存机制.
主要成果:
- -DBC在0.05 A g-1.1下表现出高特异容量,为120.6 mA h g-1 在0.05 A g-1.
- 该材料表现出强大的循环稳定性,在2Ag-1.1.1的4000个循环后,仅有18.1%的容量消失.
- 在极端温度 (-20°C和50°C) 中观察到良好的电化学性能.
结论:
- Cu-DBC的3D互穿结构促进了电子和离子运输,使其适合SIB阴极.
- 离子储存机制涉及[CuO4]单元上的三电子氧化还原过程.
- 这项研究为开发先进的金属离子电池的3D互穿c-MOF提供了洞察力.
更多相关视频
10:03Characterization of Electrode Materials for Lithium Ion and Sodium Ion Batteries Using Synchrotron Radiation Techniques
Published on: November 11, 2013
12:30Synthesis of a Thiol Building Block for the Crystallization of a Semiconducting Gyroidal Metal-sulfur Framework
Published on: April 9, 2018
相关概念视频
Ionic Crystal Structures
Most monatomic ions behave as charged spheres, and their attraction for ions of opposite charge is the same in every direction. Consequently, stable structures for ionic compounds result (1) when ions of one charge are surrounded by as many ions as possible of the opposite...
Ionic Bonding and Electron Transfer
Metallic Solids
All metallic solids exhibit high thermal and electrical conductivity, metallic luster, and malleability....
