Advanced Anode Materials for Sodium-Ion Batteries: Confining Polyoxometalates in Flexible Metal–Organic Frameworks by the “Breathing Effect”

材料科学 阳极 金属有机骨架 法拉第效率 化学工程 离子 氧化物 石墨烯 吸附 纳米技术 电极 有机化学 物理化学 化学 工程类 冶金
作者
Dongwei Cao,Quan Sha,Jiaxin Wang,Jiaxin Li,Jing Ren,Tianyang Shen,Sha Bai,Lei He,Yu‐Fei Song
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (19): 22186-22196 被引量:44
标识
DOI:10.1021/acsami.2c04077
摘要

Polyoxometalates (POMs) have shown great potential in sodium-ion batteries (SIBs) due to their reversible multielectron redox property and high ionic conductivity. Currently, POM-based SIBs suffer from the irreversible trapping and sluggish transmission kinetics of Na+. Herein, a series of POMs/metal-organic frameworks (MOFs)/graphene oxide (GO) (MOFs = MIL-101, MIL-53, and MIL-88B; POM = [PMo12O40]3-, denoted as PMo12) composites are developed as SIB anode materials for the first time. Unlike MIL-101 with large pore structures, the pores in flexible MIL-53 and MIL-88B swell spontaneously upon the accommodation of PMo12. Particularly, the PMo12/MIL-88B/GO composites deliver an excellent specific capacity of 214.2 mAh g-1 for 600 cycles at 2.0 A g-1, with a high initial Coulombic efficiency (ICE) of 51.0%. The so-called "breathing effect" of flexible MOFs leads to the relatively tight confinement space for PMo12, which greatly modulates its electronic structure, affects the adsorption energy of Na+, and eventually reduces the trapping of sodium ions. Additionally, the straight and multidimensional channels in MIL-88B significantly accelerate ion diffusion, inducing favored energetic kinetics and thus generating high-rate performance.
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
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
刚刚
刚刚
小刘发布了新的文献求助10
1秒前
霜月发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
ABC完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
lily发布了新的文献求助10
2秒前
淡然新蕾发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Umar发布了新的文献求助10
3秒前
王小雨发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
完美世界应助幽默筝CFOUHBN采纳,获得10
4秒前
4秒前
ll发布了新的文献求助10
5秒前
sdysdbd发布了新的文献求助30
6秒前
sasa发布了新的文献求助10
6秒前
霸气映之发布了新的文献求助30
7秒前
Jasper应助牛牛采纳,获得10
7秒前
7秒前
凡君发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
9秒前
念柏完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
丘比特应助快乐的冬易采纳,获得10
10秒前
陌予发布了新的文献求助10
10秒前
suans完成签到,获得积分10
10秒前
zlttt发布了新的文献求助10
10秒前
疯狂的安容完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
火龙果大王完成签到,获得积分20
12秒前
13秒前
13秒前
完美世界应助黄尔法采纳,获得10
14秒前
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Atlas of the Developing Mouse Brain 400
Austrian Economics: An Introduction 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6234596
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8058338
关于积分的说明 16812184
捐赠科研通 5314816
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2830640
邀请新用户注册赠送积分活动 1808235
关于科研通互助平台的介绍 1665735