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

　　記者5月23日從云南大學(xué)理解到，該校資料與能源學(xué)院郭洪教授團隊在共價有機框架新能源存儲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電極資料提供了一種新戰(zhàn)略。國際著名期刊《先進功用資料》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安裝，鋰離子電池已普遍應(yīng)用于各類挪動電源和其他可再生清潔能源載體上。

與傳統(tǒng)無機化合物相比，共價有機框架是一類組分構(gòu)造可設(shè)計、強穩(wěn)定性的多孔晶態(tài)框架資料，因其功用性有機單元的框架構(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)貯存的舞臺上。作為一種理想的鋰貯存電極資料，共價有機框架仍存在許多亟待處理的問題，如較低的氧化復(fù)原位點應(yīng)用率，直接影響了其可逆儲能容量。因而，如何準(zhǔn)確設(shè)計原子層構(gòu)造的共價有機框架分子構(gòu)造，完成對資料構(gòu)造層間或內(nèi)部活性儲鋰位點的充沛激起與應(yīng)用,將對共價有機框架類資料在儲能范疇的應(yīng)用開拓新的思緒。

針對這些問題，課題組初次提出了羰基和氰基雙重有效氧化復(fù)原位點修飾的原子層共價有機框架，并勝利應(yīng)用于鋰離子電池正極資料中。他們在前期研討根底上，經(jīng)過分子層面的設(shè)計，構(gòu)建了共同的類花瓣二維原子層共價有機框架，具有較高的電化學(xué)動力學(xué)和構(gòu)造穩(wěn)定性。實驗結(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，可顯著加強共價有機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)過機械剝離的辦法，將團簇狀具有光導(dǎo)性的共價有機框架資料剝離，得到原子層共價有機框架資料。當(dāng)其作為鋰離子電池正極時，在200毫安時/克的電流密度下，經(jīng)過500次循環(huán)，仍堅持96毫安時/克的高容量，放電效率接近100%，原子層共價有機框架資料的電化學(xué)性能，優(yōu)于最新報道的其他同類有機化合物。 科技日報 　 作者： 趙漢斌