基于金属有机框架化合物柔性电解质的制备和性质探究文献综述

 2021-11-02 20:43:00

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众所周知,人类社会的生产和发展离不开能源,但随着石油、天然气、煤炭等传统化石能源的开采与日俱增,传统化石能源逐渐枯竭[1-3],并且化石能源的过度使用也加剧了对环境的污染。

为了继续维持人类社会的快速发展,我们需要将研究重点转向太阳能、水能、风能等二次能源[4],如何高效转化和储存这些能源变得尤为重要。

电池是将化学能转化为电能的一类材料,其具有寿命长、成本低和绿色环保等优点[5],受到广泛的关注。

在电池的研究中,电解质的性能是关键因素 [6]。

近年来,金属有机框架化合物(MOF)是由金属离子与有机配体通过配位键形成的具有网状结构的多孔材料,可以通过改变不同的有机配合物和金属离子来改变材料的性质 [7]。

与传统材料相比,其具有比表面积大、孔道丰富和结构稳定等优点,兼具无机材料和有机材料的优点,在储氢、电容器、气体吸脱附等方面展现出了巨大的潜力[8-10]。

MOF材料在充放电过程中可以实现脱锂和嵌锂因而在锂离子电池具有一定的应用前景[11-12]。

例如,Cao等人利用MOF为前驱体,制备了具有层状多孔纳米结构的rGO/MoO3复合材料,不仅缩短了电解质离子的扩散长度,而且为氧化还原反应提供了更为活跃的比表面积,提高了电化学性能[13]。

图1以Mo-MOFs为前驱体制备rGO/ MoO3复合材料的原理图。

随着可穿戴电子设备、人造电子皮肤等诸多便携式电子设备的发展,人类俨然已经进入一个全新的时代智能电子时代。

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