Multidentate Chelation Enables High‐Efficiency Mn2+ Storage in Polyimide Covalent Organic Framework for Aqueous All Mn‐Ion Battery

齿合度 材料科学 螯合作用 阳极 水溶液 聚酰亚胺 阴极 共价键 离子 无机化学 化学工程 纳米技术 电极 物理化学 化学 有机化学 金属 图层(电子) 冶金 工程类
作者
Lejuan Cai,Lisha Lu,Yingying Lan,You‐Ming Zhang,Jianlin Wang,Zijia Lin,Renjie Li,Fan Zhang,Jie Yu,Wengang Lu,Xuedong Bai,Wenlong Wang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (37) 被引量:7
标识
DOI:10.1002/aenm.202301631
摘要

Abstract Aqueous divalent manganese ions (Mn 2+ ) have recently emerged as a promising candidate for the development of multivalent ion rechargeable batteries. Here, a multidentate chelation strategy is demonstrated for high‐efficiency Mn 2+ storage in a polyimide covalent organic framework (PI‐COF) anode based on the understanding of Mn 2+ coordination chemistry. In contrast to other multivalent cations, Mn 2+ can bond with two adjacent enolized carbonyl groups and the triazine ring to form a novel multidentate chelation configuration in charged PI‐COF lattice. As such, a large Mn 2+ storage capacity of 120 mAh g −1 at 0.2 A g −1 along with great cycling stability can be achieved in PI‐COF. Ex situ characterization and first‐principles calculations further identify the occurrence of polydentate Mn 2+ coordination and its critical role in stabilizing the enolized PI‐COF intermediates. Notably, an all Mn‐ion prototype cell assembly is demonstrated by coupling a PI‐COF/Mn 2+ anode with a high‐voltage cathode based on MnO 2 /Mn 2+ conversion reaction. The well‐designed cell exhibits a stable discharge plateau of 1.28 V and an impressive capacity of 115 mAh g −1 at the current density of 0.2 A g −1 . This work highlights the utility of coordination chemistry for achieving highly efficient energy storage by optimizing the matching between energy‐carrying ions and organic host materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
酷波er应助梯坎采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
xhh完成签到,获得积分10
4秒前
李健的小迷弟应助卢浩采纳,获得10
5秒前
464646发布了新的文献求助10
5秒前
fifteen应助mjw要发一区采纳,获得10
6秒前
oceanao应助mjw要发一区采纳,获得10
6秒前
溪与芮行发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
10秒前
10秒前
Nature发布了新的文献求助20
10秒前
科研通AI2S应助常葶采纳,获得10
12秒前
12秒前
寻123完成签到,获得积分20
14秒前
15秒前
方脸怪发布了新的文献求助10
15秒前
香蕉觅云应助hyominhsu采纳,获得10
16秒前
16秒前
StandardR完成签到,获得积分10
16秒前
周周完成签到,获得积分10
17秒前
monicaj完成签到 ,获得积分10
17秒前
Josh完成签到 ,获得积分10
18秒前
美清发布了新的文献求助30
20秒前
Ekkoye完成签到,获得积分10
21秒前
123应助wennn采纳,获得10
21秒前
8R60d8应助xhh采纳,获得10
23秒前
斯文败类应助认真的忆文采纳,获得10
24秒前
zn完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
陳十一完成签到 ,获得积分20
25秒前
Ekkoye发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
地精术士完成签到,获得积分10
28秒前
科研通AI2S应助harry采纳,获得10
29秒前
xiaoer发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
徐瑶瑶发布了新的文献求助10
30秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
Communist propaganda: a fact book, 1957-1958 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3170264
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2821489
关于积分的说明 7934302
捐赠科研通 2481692
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1322076
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 633463
版权声明 602595