近日,新葡萄官网陈宏伟课题组在Advanced Energy Materials期刊发表了题为“Self-activation Enables Cationic and Anionic Co-storage in Organic Frameworks”的研究论文。Advanced Energy Materials是Wiley出版社旗下能源类的顶级学术期刊(2021年影响因子:29.368),在能源材料领域具有重要影响力。
高效储能是当今科学研究和技术开发的重要方向之一。基于阴离子载流子的储能体系还未受到广泛重视,主要原因在于缺少合适的客体材料以可逆存储大体积的阴离子,并且载流子在客体中的输运和活化机制尚不清晰。针对上述挑战,陈宏伟课题组开发了一类具有共储阴阳离子位点的有机聚合物材料(vCOP),首次阐明了阳离子活化阴离子储存的现象和机制。这种新型的工作机制可以最大化材料单位体积的离子存储密度,并有望使无活性或低活性的有机电极转变为高效的阴离子电极,将为发展非(少)金属载流子的高效储能体系提供借鉴意义。
图1. a) Li+,Na+,ClO4-和TFSI-有效半径与静电势能;b)共价有机聚合物(vCOP)材料的离子存储示意:红色表示只有阴离子存储;蓝色代表锂离子存储;c) vCOP的合成示意图与理论结构。
该研究工作主要由我校2018级硕士研究生程章元、2020级博士研究生孙文路等人完成,
中科院宁波材料所乐家波博士提供理论计算合作。该项研究工作得到了国家自然科学基金、福建省自然科学基金杰出青年项目及中科院苏州纳米所NANO-X的支持。