杏彩体育平台

您当前所在位置:杏彩体育平台 > 资讯信息 > 科研动态
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:

因地壳中钾的成分较高并且资金低等特点,较近,钾阴阳离子动力电池(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。在制取过程中 中,以共价充分前端框架村料(TPB-DMTP-COF)村料为承载,充分利用其多孔的性质,在孔中配载六氟磷酸铵(AHF),参与增碳制取出参比电极村料(AHF@COF1000) (图1)。AHF@COF1000极具是高的比从表面积(1017m2/g),多样的孔道组成(孔容为1.02cm3/g),、较高的杂氧分子浓度(5.83%)。愈发为重要的是,在增碳的时候中,AHF的转换构成碳层排距的增大(0.40 nm)更可进一步钾正离子的充释放。

电催化耐热性软件测试会发现,相对于于可以直接炭化的COF材料(COF1000),AHF@COF1000还具有更稳的储电量和功率耐腐蚀性,同时更稳的重复稳定性能处理高性。在以100 mA g-1环境下充电流300圈之后,其可逆容量为350 mAh g-1。在以1000 mA g-1高感应电流经济条件下充电流2000圈之后,其可逆容量为179 mAh g-1,要高于大局部已报到的杂水分子参杂的碳工业产品。怎样的操作为由于COFs材料开发的主客体化学提供了新的思路。

涉及到的运作刊发在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。