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相比电池,双电层电容器(EDLCs)理论能量密度和循环稳定性都有更大优势。因此,EDLCs已经成为一种非常重要电化学储能技术,在智能电网、电动汽车,尤其是在间歇性可再生能源的大规模应用领域颇具前景!
由于电容量、充放电速率分别与和表面积、导电性成比例相关,以活性炭、碳纳米管和交联/多孔石墨烯为代表的多孔碳材料被大量用于EDLCs的电极活性材料。而MOF由于比表面积远超过活性炭,也不失为一种优质的EDLCs预备电极材料!
MOF作为EDLCs电极材料的问题在于:孔隙度越高,导电性一般越差。
有鉴于此,Sheberla,等人报道了一种高导电性的MOF,Ni3(2,3,6,7,10,11-hexaiminotriphenylene)2,(Ni3(HITP)2),作为电极材料,成功构建了一种稳定的超级电容器。
图1. Ni3 (HITP)2
在超级电容器领域,不需要导电添加剂或者额外粘结剂,利用纯MOF作为电极活性材料尚属受次!这种基于MOF的ELDCs面积电容超过大部分碳基ELDCs,10000次循环后,容量保持率达90%,可媲美商业器件!
总之,利用结构和组分可调的MOF作为电极材料,为超级电容器领域的发展提供了新的借鉴!
图2. Ni3 (HITP)2粉末CV图
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充电9分钟可恢复约80%的电量、2000次循环后仍可保持90%的容量……中国科学技术大学教授季恒星研究组与合作者全新设计的新型锂离子电池电极材料——黑磷复合材料,使兼具高容量、快速充电能力且长寿命的锂电池成为可能。该成果10月9日发表在《科学》。随着环保意识深入人心,电动汽车愈发受到市场青睐,
近日,中国科学技术大学季恒星教授研究组与合作者们,在新型锂电池电极材料研究方面取得重大突破——全新设计的黑磷复合材料使兼具高容量、快速充电且长寿命的锂离子电池成为可能,该成果已在《科学》杂志发表。该研究成果也有望解决目前电动汽车充电时间较长的难题。电极材料决定充电速度据季教授介绍
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