高性能水性双离子电池的石墨烯支持的共价有机框架纳米片

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:

• 共价有机框架 (COF) 提供可调节的性能,用于储能.
• 将COF与导电基质如石墨烯相结合,可以提高电化学性能.
• 在支持的COF中同时实现高晶度和导电性仍然是一个挑战.

研究的目的:

• 为了合成具有高晶度和导电性的石墨烯支持的2DCOF纳米片.
• 研究这些材料在水性双离子电池 (ADIB) 中的电化学性能.
• 为了优化对石墨烯的COF负载,以获得卓越的电池性能.

主要方法:

• 在石墨烯上二-2,3,6,7,10,11-六碳酸 (HATNCA) 和1,3,5-三4-氨基) 三 (TAPT) 的水热凝结.
• 使用粉末X射线衍射 (PXRD) 进行表征,以确认结晶性.
• 在ADIB中对合成的HT-COF-XG进行电化学测试.

主要成果:

• 成功合成了可控制厚度和优良晶体性的石墨烯支持COF纳米板 (HT-COF-XGs).
• 碳氧化具有良好的导电性和大孔尺寸 (2.0 nm),促进了快速的电子/离子传输.
• HT-COF-20%G 显示出高可逆容量 (792 mAh g-1 在 2 A g-1 时) 和出色的循环稳定性 (83% 保持在 8000 次循环后在 20 A g-1 时).

结论:

• 石墨烯支持的COF纳米板保持高晶度和导电性,克服了以前的限制.
• 优化的HT-COF-20%G材料显示出作为ADIBs的电极的特殊性能.
• 这项工作为开发使用先进的COF材料的高性能储能设备提出了一个有前途的战略.