Multidentate Chelation Enables High‐Efficiency Mn2+ Storage in Polyimide Covalent Organic Framework for Aqueous All Mn‐Ion Battery

齿合度 材料科学 螯合作用 阳极 水溶液 聚酰亚胺 阴极 共价键 离子 无机化学 化学工程 纳米技术 电极 物理化学 化学 有机化学 金属 图层(电子) 冶金 工程类
作者
Lejuan Cai,Lisha Lu,Yingying Lan,You‐Ming Zhang,Jianlin Wang,Zijia Lin,Renjie Li,Fan Zhang,Jie Yu,Wengang Lu,Xuedong Bai,Wenlong Wang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (37) 被引量:26
标识
DOI:10.1002/aenm.202301631
摘要

Abstract Aqueous divalent manganese ions (Mn 2+ ) have recently emerged as a promising candidate for the development of multivalent ion rechargeable batteries. Here, a multidentate chelation strategy is demonstrated for high‐efficiency Mn 2+ storage in a polyimide covalent organic framework (PI‐COF) anode based on the understanding of Mn 2+ coordination chemistry. In contrast to other multivalent cations, Mn 2+ can bond with two adjacent enolized carbonyl groups and the triazine ring to form a novel multidentate chelation configuration in charged PI‐COF lattice. As such, a large Mn 2+ storage capacity of 120 mAh g −1 at 0.2 A g −1 along with great cycling stability can be achieved in PI‐COF. Ex situ characterization and first‐principles calculations further identify the occurrence of polydentate Mn 2+ coordination and its critical role in stabilizing the enolized PI‐COF intermediates. Notably, an all Mn‐ion prototype cell assembly is demonstrated by coupling a PI‐COF/Mn 2+ anode with a high‐voltage cathode based on MnO 2 /Mn 2+ conversion reaction. The well‐designed cell exhibits a stable discharge plateau of 1.28 V and an impressive capacity of 115 mAh g −1 at the current density of 0.2 A g −1 . This work highlights the utility of coordination chemistry for achieving highly efficient energy storage by optimizing the matching between energy‐carrying ions and organic host materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
MiManchi完成签到,获得积分10
刚刚
欧阳铭发布了新的文献求助10
刚刚
zeoou发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
reflux发布了新的文献求助10
3秒前
zz关注了科研通微信公众号
3秒前
33发布了新的文献求助30
3秒前
晚安发布了新的文献求助10
4秒前
伶俐妙海应助小羊采纳,获得20
5秒前
5秒前
做好人难完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
健康幸福的大美女完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
kexing发布了新的文献求助20
8秒前
杨敏完成签到 ,获得积分10
9秒前
CC66完成签到 ,获得积分10
9秒前
112345完成签到,获得积分20
9秒前
神勇绮烟发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
脑洞疼应助yeezy123采纳,获得10
10秒前
上官若男应助Literaturecome采纳,获得10
10秒前
11秒前
大力可燕发布了新的文献求助10
12秒前
molihuakai应助夏艳萍采纳,获得10
12秒前
12秒前
112345发布了新的文献求助10
12秒前
朱剑洪发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
寒风完成签到,获得积分10
13秒前
chris完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
传奇3应助王彬采纳,获得10
14秒前
四氢异喹啉完成签到,获得积分20
15秒前
认真幼萱应助dan1029采纳,获得10
15秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7279546
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8900723
关于积分的说明 18826535
捐赠科研通 6951582
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207227
关于科研通互助平台的介绍 2377539
邀请新用户注册赠送积分活动 2182205