Exceptional Sodium-Ion Storage by an Aza-Covalent Organic Framework for High Energy and Power Density Sodium-Ion Batteries

材料科学 共价有机骨架 法拉第效率 氧化还原 钠离子电池 化学工程 离子 共价键 功率密度 储能 电池(电) 微型多孔材料 功率(物理) 电化学 多孔性 纳米技术 有机化学 电极 化学 物理化学 热力学 冶金 复合材料 工程类 物理
作者
Mohammad K. Shehab,K. Shamara Weeraratne,Tony Jun Huang,Ka Un Lao,Hani M. El‐Kaderi
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (13): 15083-15091 被引量:82
标识
DOI:10.1021/acsami.0c20915
摘要

Redox-active covalent organic frameworks (COFs) are a new class of material with the potential to transform electrochemical energy storage due to the well-defined porosity and readily accessible redox-active sites of COFs. However, combining both high specific capacity and energy density in COF-based batteries remains a considerable challenge. Herein, we demonstrate the exceptional performance of Aza-COF in rechargeable sodium-ion batteries (SIBs). Aza-COF is a microporous 2D COF synthesized from hexaketocyclohexane and 1,2,4,5-benzenetetramine by a condensation reaction, which affords phenazine-decorated channels and a theoretical specific capacity of 603 mA h g–1. The Aza-COF-based electrode exhibits an exceptional average specific capacity (550 mA h g–1), energy density (492 W h kg–1) at 0.1 C, and power density (1182 W kg–1) at 40 C. The high capacity and energy density are attributed to swift surface-controlled redox processes and rapid sodium-ion diffusion inside the porous electrode. Rate capability studies showed that the battery also performs well at high current rates: 1 C (363 mA h g–1), 5 C (232 mA h g–1), 10 C (161 mA h g–1), and 20 C (103 mA h g–1). In addition, the long-term cycling stability test revealed very good capacity retention (87% at 5 C) and Coulombic efficiencies near unity over 500 cycles.
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
FODCOC发布了新的文献求助200
2秒前
2秒前
2秒前
hgh发布了新的文献求助10
3秒前
李博士完成签到,获得积分20
4秒前
Cassie完成签到 ,获得积分10
5秒前
x1发布了新的文献求助20
6秒前
英俊的铭应助Ammon采纳,获得10
6秒前
Hello应助科研小达子采纳,获得10
6秒前
竹筏过海应助wjx采纳,获得30
7秒前
tianzml0应助wjx采纳,获得10
7秒前
orixero应助wjx采纳,获得10
7秒前
tianzml0应助wjx采纳,获得10
7秒前
南风旧巷发布了新的文献求助10
7秒前
大模型应助wjx采纳,获得10
7秒前
Owen应助wjx采纳,获得10
7秒前
斯文败类应助wjx采纳,获得10
7秒前
华仔应助wjx采纳,获得10
7秒前
传奇3应助wjx采纳,获得10
7秒前
黑痴完成签到,获得积分10
7秒前
TTTTT完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
开心听露发布了新的文献求助10
8秒前
Hello应助陶醉的小海豚采纳,获得10
9秒前
9秒前
OnionJJ应助zdesfsfa采纳,获得10
10秒前
hgh完成签到,获得积分10
10秒前
隐形曼青应助Master采纳,获得10
11秒前
11秒前
恒恒666完成签到 ,获得积分10
13秒前
1111完成签到 ,获得积分10
13秒前
2028847955完成签到,获得积分20
14秒前
开心听露完成签到,获得积分10
14秒前
深情安青应助西门访天采纳,获得30
15秒前
辛勤德天发布了新的文献求助10
15秒前
熊大完成签到,获得积分10
16秒前
淡淡的绮关注了科研通微信公众号
16秒前
18秒前
草莓熊完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
The Kinetic Nitration and Basicity of 1,2,4-Triazol-5-ones 440
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 3159748
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2810660
关于积分的说明 7889023
捐赠科研通 2469717
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1315035
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630738
版权声明 602012