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基于共价有机框架材料的多尺度灵活调控钾离子电池碳电极材料
发布时间:2020-08-28     作者:harry   分享到:

可能地壳中钾的含铁较高已经直接费用低等长处,这两天,钾铝离子蓄电池(potassium ion  batteries, PIBs)在储能领域受到科研人员广泛的关注。目前不同种类的碳材料被用在钾离子电池的电极材料中,但由于钾离子体积较大,在充放电过程中造成电极材料的体积膨胀,从而影响其循环稳定性。为了提升钾离子电池性能,需要在同时在多个尺度调控碳电极材料:包括原子级别均匀掺杂,纳米尺度调控碳层间距以及介观多孔结构。


近日,上海大学王勇教授和东华大学李小鹏研究员合作,报道了以COFs材料为基础,在多尺度条件下构筑高性能钾离子电池材料。在化学合成时候中,以共价有机肥料体系结构产品(TPB-DMTP-COF)产品为平台,使用其多孔特点,在孔中装车六氟磷酸铵(AHF),展开增碳化学合成出电极素材产品(AHF@COF1000) (图1)。AHF@COF1000具有着非常的高的比面上积(1017m2/g),丰厚的孔道结构设计(孔容为1.02cm3/g),及及较高的杂氧分子水平(5.83%)。非常为重要的是,在增碳阶段中,AHF的转换引致碳层排距的添加(0.40 nm)更促使钾化合物的充蓄电池放电。

无机化学工业性能方面测试英文看见,想必于可以直接增碳的COF材料(COF1000),AHF@COF1000兼具会高的数量和倍数性能指标,并且更高的不断循环安全性。在以100 mA g-1前提条件下充充放电300圈之后,其可逆容量为350 mAh g-1。在以1000 mA g-1高电流量必备条件下充击穿2000圈之后,其可逆容量为179 mAh g-1,高与大有些已新闻稿的杂原子核夹杂着的碳电极片村料。这样子的上班为研究背景COFs材料开发的主客体化学提供了新的思路。

相关的岗位发稿在Small Methods (DOI: 10.1002/smtd.202000159)上。本文的**作者是中科院上海高等研究员徐庆博士。该项研究工作得到了上海市浦江人才计划,国家自然科学基金,东华大学励志计划的支持。