One-Dimensional π–d Conjugated Conductive Metal–Organic Framework with Dual Redox-Active Sites for High-Capacity and Durable Cathodes for Aqueous Zinc Batteries

氧化还原 材料科学 阴极 水溶液 法拉第效率 化学工程 溶解 金属有机骨架 无机化学 电化学 电极 化学 有机化学 吸附 冶金 物理化学 工程类
作者
Zhiyuan Sang,Jiaxin Liu,Qian Zhang,Lichang Yin,Feng Hou,Ji Liang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (3): 3077-3087 被引量:49
标识
DOI:10.1021/acsnano.2c11974
摘要

Aqueous Zn-based batteries (ZIBs) possess huge advantages in terms of high safety, low cost, and environmental friendliness. However, the lack of suitable cathodes with high-capacity, long-cycling, and high-rate capability limits their practical application. Herein, we present a highly crystalline one-dimensional π-d conjugated conductive metal-organic framework by coordinating ultrasmall 1,2,4,5-benzenetetramine (BTA) linkers with copper ions (Cu-BTA-H), as a cathode for ZIBs. The large ratio of active sites and dual redox mechanism of Cu-BTA-H, including the one-electron-redox reaction over copper ions (via Cu2+/Cu+) and the two-electron-redox reaction over organic ligands (via C═N/C-N), effectively enhance its reversible capacity. Meanwhile, the abundant porosity, small band gap, high crystallinity, and stable coordination structure of Cu-BTA-H endow it with fast ion/electron transport and effectively hinder the dissolution of organic ligands during cycling, respectively. Consequently, Cu-BTA-H possesses a high reversible capacity of 330 mAh g-1 at 200 mA g-1 and excellent rate performance and long-cycle stability, with a high capacity of 106.1 mAh g-1 at 2.0 A g-1 after 500 cycles and a high Coulombic efficiency of ∼100%. The proposed conductive MOFs with dual redox-active sites provide an efficient approach for constructing fast, stable, and high-capacity energy storage devices.
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
脑洞疼应助少管我采纳,获得10
刚刚
刚刚
爱炸鸡也爱烧烤完成签到 ,获得积分10
1秒前
nanci完成签到,获得积分10
2秒前
顾矜应助快kk采纳,获得10
3秒前
4秒前
清脆的小凡完成签到,获得积分10
5秒前
简单发布了新的文献求助10
6秒前
beleve完成签到,获得积分10
7秒前
陈陈完成签到,获得积分10
9秒前
充电宝应助微热山丘采纳,获得20
9秒前
10秒前
10秒前
牟牟完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
13秒前
少管我发布了新的文献求助10
15秒前
葱葱不吃葱完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
17秒前
17秒前
一一应助十三采纳,获得20
19秒前
bkagyin应助wl采纳,获得10
19秒前
something完成签到 ,获得积分10
20秒前
完美世界应助椰树椰汁采纳,获得10
20秒前
wo完成签到 ,获得积分10
20秒前
少管我完成签到,获得积分20
21秒前
快kk发布了新的文献求助10
22秒前
毛小佳佳完成签到,获得积分10
24秒前
mynuongga发布了新的文献求助10
25秒前
李健应助简单采纳,获得10
28秒前
斯文败类应助景飞丹采纳,获得10
32秒前
fzhou完成签到 ,获得积分10
32秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
34秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
34秒前
34秒前
34秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
34秒前
高分求助中
The ACS Guide to Scholarly Communication 2500
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Microlepidoptera Palaearctica, Volumes 1 and 3 - 13 (12-Volume Set) [German] 1122
The Data Economy: Tools and Applications 1000
Diamonds: Properties, Synthesis and Applications 800
PraxisRatgeber Mantiden., faszinierende Lauerjäger. – Buch gebraucht kaufen 700
Mantiden - Faszinierende Lauerjäger – Buch gebraucht kaufen 700
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 3097735
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2749653
关于积分的说明 7605545
捐赠科研通 2401531
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1274171
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 616015
版权声明 599016