高速电容离子电池的异孔捐赠器-接受器共价有机框架阴极
Ju Duan1, Likuan Teng1, He Liu1
1State Key Laboratory of Advanced Fiber Materials, College of Materials Science and Engineering, Donghua University, Shanghai, 201620, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|August 30, 2025
概括
通过优化离子和电子传输,新型异孔性捐赠器-接受器共价有机框架 (HDA-COF) 提高了可充电电池的性能. 这些材料为先进的储能应用提供快速充电和稳定循环.
科学领域:
- 材料科学
- 电化学
- 纳米技术
背景情况:
- 由于其定义的结构,共价有机框架 (COF) 对可充电电池具有前景.
- 设计具有平衡离子扩散和电子传输的高容量的COF阴极仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 设计一种具有优化电子和离子导电性的新型异孔性供体-受体COF (HDA-COF).
- 研究HDA-COF阴极的快速充电能力和长期稳定性.
主要方法:
- 使用异孔性捐赠者-接受器 (D-A) 工程来创建HDA-COF.
- 结合实验验证和理论计算来验证导电性.
- 在各种充电/放电速度下测试了可充电电池的HDA-COF性能.
主要成果:
- HDA-COF具有优化的电子导电性 (σe) 和离子导电性 (σion).
- 经过证明的快速充电性能:104 mAh g-1 在5 A g-1 的充电时间为75秒.
- 在1000个循环中以5 A g-1和高放电能力 (259 mAh g-1在0.05 A g-1) 实现稳定循环.
结论:
- 异孔D-A工程成功地优化了COF阴极中的电子和离子导电性.
- 对于开发高容量可充电电池来说,HDA-COF是一个有前途的途径.
- 这种方法为设计基于COF的先进储能材料提供了洞察力.


