阿卜杜拉國王科技大學AM:共價有機骨架正極的分子工程實現(xiàn)增強的鋅離子電池 2023年10月27日 上午10:33 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 5 共價有機骨架(COF)具有可預先設(shè)計的具有原子精度的網(wǎng)狀化學,可精確控制的孔徑、氧化還原活性功能部分和穩(wěn)定的共價骨架,因此它們是用于電化學電荷存儲應用的潛在電極材料。然而,對其鋅離子儲存行為的機理和實際方面的研究仍然有限。 沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學Mohamed Eddaoudi、Husam N. Alshareef等人報道了一種通過在1,4,5,8,9,12-六氮雜三苯基COF(HA-COF)中引入醌基團來提高鋅離子電池(ZIB)中COF正極電化學性能的策略。 HA-COF具有π-共軛結(jié)構(gòu)和化學穩(wěn)定性,并且可以用醌基團精確地官能化??紤]到這一點,HA-COF材料被認為是加深對ZIBs結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系理解的理想候選材料。 電化學測量證實,與HA-COF電極相比,醌功能化COF電極(HAQ-COF)顯著增強了Zn2+/H+的吸收能力,同時提高了Zn2+嵌入對H+的競爭力。 圖1 HAQ-COF和HA-COF電極的電化學性能 此外,密度泛函理論(DFT)模擬和實驗結(jié)果表明,HAQ-COF材料中最低未占分子軌道(LUMO)的能級降低和更有利的O?Zn?N配位協(xié)同增加了正極中Zn2+調(diào)節(jié)和水溶液中ZIBs 的還原電位,這揭示了ZIBs的結(jié)構(gòu)-活性相關(guān)性。 這項研究表明,醌功能化的COF材料提高了比容量和還原電位,為構(gòu)建高性能的水系ZIBs正極提供了一種有效的策略。 圖2 HAQ-COF電極在(放電)過程中的電荷存儲機制分析 Molecular Engineering of Covalent Organic Framework Cathodes for Enhanced Zinc-Ion Batteries. Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202103617 原創(chuàng)文章,作者:科研小搬磚,如若轉(zhuǎn)載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/27/0450687e65/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關(guān)推薦 Li-S電池如何在碳酸酯電解質(zhì)中超過500次穩(wěn)定循環(huán)? 2023年11月21日 ?上交/華師/上應大Small:嵌入Ru團簇/單原子的LaMO促進固氮并實現(xiàn)超高氨產(chǎn)率 2023年10月11日 ?Nature子刊:Cu表面Pt基金屬原子雙位點催化劑實現(xiàn)高效CO2還原反應 2023年10月5日 中科院物理所聯(lián)手華為,硅負極最新EES! 2024年8月9日 中科大潘建偉院士團隊,再發(fā)Nature!從投稿到接受僅五個月! 2024年7月11日 廈門大學,最新Nature! 2022年9月28日