Andreu Cabot/侴術雷/徐明等AM: 一維π-d共軛MOF作為鋰硫電池的有效硫主體 2023年10月15日 下午4:45 ? 未全平臺發布, 頂刊 ? 閱讀 11 多硫化鋰(LiPS)的穿梭效應和緩慢的轉化動力學是阻礙鋰硫電池(LSBs)實用化的主要因素。研究表明,具有非常大密度LiPS吸附位點的金屬有機框(MOF)具有作為硫主體材料的巨大潛力。 在此,加泰羅尼亞能源研究所Andreu Cabot教授、溫州大學侴術雷教授、北京化工大學徐明副教授及加泰羅尼亞納米科技研究所Jordi Arbiol教授等人詳細介紹了一種新型高導電性的一維(1D)π-d 共軛鎳基MOF(Ni-MOF-1D)的合成,并將其作為克服上述限制的LSB的有效硫主體。 在這種材料中,π-d雜化實現了高密度電子離域從而使材料提供金屬特性,Ni-MOF-1D相關的高電導率克服了S、Li2S和大多數極性S基電極的絕緣性質。實驗結果和DFT計算表明,Ni-MOF-1D具有出色的結合強度,可捕獲可溶性LiPS物種。此外,該結構中的Ni-N配位中心作為雙功能電催化劑,可分別在放電和充電過程中促進Li2S的形成和分解。 圖1. Ni-MOF-1D的合成示意圖及形態表征 驗證實驗表明,基于Ni-MOF-1D的正極使LSB具有極其出色的性能。具體而言,S@Ni-MOF-1D提供了令人印象深刻的倍率性能(575 mAh g-1@8C)并具有出色的長期循環穩定性,在3 C下超過1000次循環中每個循環的容量衰減僅為 0.018%。甚至在 6.7 mg cm-2的高硫負載量下,S@Ni-MOF-1D正極仍具有6.63 mAh cm-2的出色面積容量,可以滿足商業需求。 這項工作證明了Ni-MOF-1D作為一種優異的硫主體,可作為多功能多硫化物調節劑來化學吸附LiPS、加速Li+擴散并催化LiPS 轉化反應。更一般地說,這項工作提出了新的見解并加深了對π-d共軛MOFs的理解,展示了其作為LSBs正極主體材料的潛力。 圖2. Li-S紐扣電池的電化學性能 A High Conductivity One-Dimensional π-d Conjugated Metal-Organic Framework with Efficient Polysulfide Trapping-Diffusion-Catalysis in Lithium-Sulfur Batteries, Advanced Materials 2022. DOI: 10.1002/adma.202108835 原創文章,作者:v-suan,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/15/b99b53ae97/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 崔屹/鮑哲南Nature Energy:冷凍電鏡再立奇功! 2023年10月16日 理化所/港大AFM:石墨炔作為電子調節劑促進己二酸的電化學合成 2023年11月18日 崔小強&鄭偉濤Adv. Sci.:Ni中心配位重構的納米珊瑚高效分解水 2023年10月7日 ?周江/何章興AEM: 聚多巴胺層通過快速去溶劑化+離子限制雙重穩定鋅負極 2023年9月28日 南科大AEM:重新審視氫在富鋰反鈣鈦礦固體電解質中的作用 2023年10月10日 ?Sci. Bull.:不對稱配位誘導電子再分布,實現高電流密度電催化水氧化 2023年10月4日