清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Tailoring Lithium-Ion Coordination in Metal–Organic Frameworks via d-Orbital Control for Fast Ion Conduction

化学 化学物理 合理设计 离域电子 热传导 再分配(选举) 离子电导率 离子键合 离子 电解质 纳米技术 电导率 导线 电荷(物理) 工作(物理) 调制(音乐) 导电体 电极 电荷密度 协调数 阳极 电化学 设计要素和原则 离子势 离子运输机 分子动力学 配位复合体 原子轨道
作者
Sisi Jiang,Jinze Wang,Guangxu Yang,Jialiang Chen,R. Li,Xiulin Fan,Zhongtao Li
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:148 (2): 2481-2490 被引量:4
标识
DOI:10.1021/jacs.5c17510
摘要

The development of solid-state electrolytes (SSEs) is fundamentally constrained by the intrinsic trade-off between ionic transport efficiency and interfacial stability. While previous design strategies have enhanced lithium-ion conduction kinetics, the rational engineering of high-performance SSEs remains challenged by insufficient atomic-level insights into Li+ coordination microenvironments. Herein, we present a dynamic electronic-structure engineering approach utilizing π-conjugated two-dimensional metal–organic frameworks (M-4PyCN) with precisely modulated d-orbital occupation states. Through precision modulation of transition-metal centers, we achieve targeted charge density redistribution in cyanide ligands while leveraging abundant cyano groups to construct high-density coordination networks within subnanoscale channels. The pronounced ligand-to-metal charge transfer (LMCT) mediated by π–d orbital hybridization induces charge delocalization effects that enables the synergistic regulation of the interfacial microenvironment and Li+ coordination. This synergy facilitates rapid Li+ desolvation and directional migration through coordinated hopping pathways. The obtained π-conjugated two-dimensional MOF (M-4PyCN) SSE simultaneously exhibits an exceptional ionic conductivity of 3.2 mS cm–1 and an ultralow electronic conductivity of 10–8–10–9 S cm–1 at room temperature, along with stable Li||Li symmetric cell cycling exceeding 4000 h. This work establishes a universal framework that bridges atomic-scale coordination environments with macroscopic ion-transport dynamics, demonstrating potential applicability to alkali-metal anodes and multivalent ion conductor systems.
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
称心忆灵完成签到,获得积分10
5秒前
我很好完成签到 ,获得积分10
7秒前
朴实雨竹完成签到,获得积分10
14秒前
俊逸吐司完成签到 ,获得积分10
16秒前
锂电说完成签到 ,获得积分10
16秒前
迷人的不凡完成签到,获得积分10
19秒前
elsa622完成签到 ,获得积分10
22秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
22秒前
南风完成签到 ,获得积分10
25秒前
淮安石河子完成签到 ,获得积分10
26秒前
GankhuyagJavzan完成签到,获得积分10
28秒前
34秒前
大个的应助被今天不看文献采纳,获得10
49秒前
Harlotte完成签到 ,获得积分0
51秒前
ZZZ完成签到 ,获得积分10
52秒前
Linz完成签到 ,获得积分10
52秒前
战战兢兢的失眠完成签到 ,获得积分10
54秒前
54秒前
54秒前
矮小的幻儿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
限量版小祸害完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高大的凡阳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
舒适的严青完成签到,获得积分10
1分钟前
睡不醒的Sean完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
清脆的如柏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
AA完成签到,获得积分10
1分钟前
记上没文献了完成签到 ,获得积分10
1分钟前
兴奋的发卡完成签到 ,获得积分10
1分钟前
superhanlei完成签到 ,获得积分10
1分钟前
要减肥青曼完成签到,获得积分10
1分钟前
滕皓轩完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Xzx1995完成签到 ,获得积分10
1分钟前
英姑的应助被玉潭湖水怪采纳,获得10
1分钟前
完美觅山完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.4的应助被nojego采纳,获得30
1分钟前
1分钟前
无言完成签到 ,获得积分10
1分钟前
huanhuanhuan的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
(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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7909374
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9412544
关于积分的说明 20899023
捐赠科研通 7510120
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3362396
关于科研通互助平台的介绍 2500270
邀请新用户注册赠送积分活动 2392908