电化学储能装置中有效的充放电过程取决于层状/多孔电极内离子迁移的缓慢动力学。尽管在纳米结构配置和电子性能工程方面取得了进展,但电极需要在介观结构中有一条流畅的通道,以避免嵌入过程中的离子积累。近日,兰州大学Fu Jiecai报道了超高速率电化学储能装置中电解质离子的无扰轨道传输。
本文要点:
1) 作者通过实验和密度泛函理论(DFT)计算,精心设计并验证了一种在电极中生成规则长通道的稳健方法,以提高二维共轭金属有机框架(2D c-MOFs)的离子传输效率。
2) AA堆叠的c-MOFs电极在充放电速率增加50倍后提供了高面电容(在0.2mV s-1下为28.7F cm-2)和15.9 F cm-2的保持电容,这揭示了超快离子动力学。而AB堆叠MOFs电极具有17.5%的电容保持率。
Situo Cheng et.al Ballistic Electrolyte Ions Transport with Undisturbed Pathways for Ultrahigh-Rate Electrochemical Energy Storage Devices EES 2024
DOI: 10.1039/D3EE03819J
https://doi.org/10.1039/D3EE03819J