重庆大学陈令允《ESM》电化学储能用MOF衍生的杂原子掺杂纳米结构

金属有机框架(MOF)具有高表面积、多种功能位点和超高孔隙率,为开发 MOF 衍生的杂原子掺杂纳米结构提供了巨大的多功能平台。MOF衍生的杂原子掺杂纳米结构的可设计功能对电化学储能(EES)具有特殊的前景。然而,在 EES 应用中,MOF 衍生的杂原子掺杂纳米结构的潜在机制和选择标准仍不清楚,阻碍了新的 MOF 衍生化学的进一步发展。在这里,我们没有简单地总结最近的进展,而是批判性地总结了自 2014 年以来 MOF 衍生的杂原子掺杂纳米结构用于 EES 的研究进展,包括杂原子掺杂金属化合物纳米结构杂原子掺杂的碳纳米结构。详细讨论了它们在超级电容器 (SC)、碱金属 (Li、Na、K) 离子电池、锂硫电池 (LSB) 和锌空气电池 (ZAB) 中的应用,并特别关注了它们的结构-性能关系以及存在的问题。此外,还重点介绍了一些具有代表性的设计策略,为克服现有限制提供了新途径。最后,介绍了用于 EES 的 MOF 衍生的杂原子掺杂纳米结构的挑战和前景。特别注意它们的结构-性能关系和现有问题。此外,还重点介绍了一些具有代表性的设计策略,为克服现有限制提供了新途径。

图文简介

MOF 衍生的杂原子掺杂纳米结构、应用和先进表征技术概览图

MOFs的基本分类、结构组成和杂原子掺杂

LIB、SIB、PIB、LSB、ZAB 和 SC 的优缺点

自 2014 年以来,用于 (a) SCs 和 (b) 电池的 MOF 衍生的杂原子掺杂纳米结构的出版历史。

MOF衍生的杂原子掺杂纳米结构的优势、挑战和前景总结

论文信息

论文题目:Metal–Organic Framework-Derived Heteroatom-Doped Nanoarchitectures for Electrochemical Energy Storage: Recent Advances and Future Perspectives

通讯作者:Yusuke Yamauchi, 陈令允


通讯单位:重庆大学


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