500次循環(huán)后放電效率仍接近100% 高性能鋰存儲(chǔ)材料研究獲突破

　　記者5月23日從云南大學(xué)理解到，該校資料與能源學(xué)院郭洪教授團(tuán)隊(duì)在共價(jià)有機(jī)框架新能源存儲(chǔ)資料方面獲得打破性停頓，為開發(fā)低本錢、耐久循環(huán)穩(wěn)定、高容量和可逆性充電電池的有機(jī)電極資料提供了一種新戰(zhàn)略。國(guó)際著名期刊《先進(jìn)功用資料》發(fā)表了這一成果。

當(dāng)前，開發(fā)高性能、可持續(xù)的綠色電極資料對(duì)鋰離子電池的開展至關(guān)重要。作為一種高性能的能量存儲(chǔ)安裝，鋰離子電池已普遍應(yīng)用于各類挪動(dòng)電源和其他可再生清潔能源載體上。

與傳統(tǒng)無機(jī)化合物相比，共價(jià)有機(jī)框架是一類組分構(gòu)造可設(shè)計(jì)、強(qiáng)穩(wěn)定性的多孔晶態(tài)框架資料，因其功用性有機(jī)單元的框架構(gòu)造展示出開放的離子和電子傳輸通道，近年來呈現(xiàn)在電化學(xué)貯存的舞臺(tái)上。作為一種理想的鋰貯存電極資料，共價(jià)有機(jī)框架仍存在許多亟待處理的問題，如較低的氧化復(fù)原位點(diǎn)應(yīng)用率，直接影響了其可逆儲(chǔ)能容量。因而，如何準(zhǔn)確設(shè)計(jì)原子層構(gòu)造的共價(jià)有機(jī)框架分子構(gòu)造，完成對(duì)資料構(gòu)造層間或內(nèi)部活性儲(chǔ)鋰位點(diǎn)的充沛激起與應(yīng)用,將對(duì)共價(jià)有機(jī)框架類資料在儲(chǔ)能范疇的應(yīng)用開拓新的思緒。

針對(duì)這些問題，課題組初次提出了羰基和氰基雙重有效氧化復(fù)原位點(diǎn)修飾的原子層共價(jià)有機(jī)框架，并勝利應(yīng)用于鋰離子電池正極資料中。他們?cè)谇捌谘杏懜咨?，?jīng)過分子層面的設(shè)計(jì)，構(gòu)建了共同的類花瓣二維原子層共價(jià)有機(jī)框架，具有較高的電化學(xué)動(dòng)力學(xué)和構(gòu)造穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)明，引入原子層構(gòu)造調(diào)控的羰基和氰基雙活性位，可顯著加強(qiáng)共價(jià)有機(jī)框架用作鋰離子電池正極的電化學(xué)活性和容量。

課題組經(jīng)過機(jī)械剝離的辦法，將團(tuán)簇狀具有光導(dǎo)性的共價(jià)有機(jī)框架資料剝離，得到原子層共價(jià)有機(jī)框架資料。當(dāng)其作為鋰離子電池正極時(shí)，在200毫安時(shí)/克的電流密度下，經(jīng)過500次循環(huán)，仍堅(jiān)持96毫安時(shí)/克的高容量，放電效率接近100%，原子層共價(jià)有機(jī)框架資料的電化學(xué)性能，優(yōu)于最新報(bào)道的其他同類有機(jī)化合物。 科技日?qǐng)?bào) 　 作者： 趙漢斌