Stable Na+ Ion Storage via Dual Active Sites Utilization in Covalent Organic Framework‐Carbon Nanotube Composite

碳纳米管 共价有机骨架 共价键 化学工程 纳米复合材料 材料科学 氧化还原 结合能 化学 纳米技术 无机化学 有机化学 物理 工程类 核物理学
作者
Anupam Dey,Atin Pramanik,S. P. Purohit,Sandip Biswas,Shreyasi Chattopadhyay,Tymofii S. Pieshkov,Gopalakrishnan Sai Gautam,Pulickel M. Ajayan,Tapas Kumar Maji
出处
期刊:Chemsuschem [Wiley]
卷期号:18 (10): e202402325-e202402325 被引量:8
标识
DOI:10.1002/cssc.202402325
摘要

Abstract Redox‐active covalent organic frameworks (COFs) with metal binding sites are increasingly recognized for developing cost‐effective, eco‐friendly organic electrodes in rechargeable energy storage devices. Here, we report a microwave‐assisted synthesis and characterization of a triazine‐based polyimide COF that features dual redox‐active sites (−C=O from pyromellitic and −C=N− from triazine) and COF@CNT nanocomposites ( COF@CNT‐X , where X=10, 30, and 50 wt % of NH 2 ‐MWCNT) formed through covalent linking with amino‐functionalized multiwalled carbon nanotubes. These composites are evaluated as cathode materials for the sodium‐ion batteries (SIBs). The amine functionalization renders the covalent bond between COF and CNT, improving electronic conductivity, structural rigidity, and long‐term stability. The interfacial growth of COF layers on CNTs increases accessible redox‐active sites, enhancing sodium diffusion kinetics during sodiation/desodiation. The COF@CNT‐50 composite exhibits outstanding Na + ion storage performance (reversible capacity of 164.3 mAh g −1 at 25 mA g −1 ) and excellent stability over 1000 cycles at ambient temperature. At elevated temperature (65 °C), it also maintains good capacity and cycle stability. Ex situ XPS analysis confirms the importance of dual active sites in the Na + diffusion mechanism. Density functional theory (DFT) calculations reveal insights into Na + binding sites and corresponding binding energies into COF structure, elucidating the experimental storage capacity and voltage profile.
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
刚刚
2秒前
李太黑发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
文Wen完成签到,获得积分20
2秒前
幽默枫完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
jx完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
美好山灵完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
作风作雨完成签到,获得积分10
3秒前
whitegarnish完成签到,获得积分10
4秒前
励志发SCI完成签到 ,获得积分10
4秒前
情怀应助cody采纳,获得10
5秒前
深情安青应助Fury采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
小小蚂蚁发布了新的文献求助10
5秒前
猪猪hero应助qcx采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
丁丁当当发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
9秒前
小吴同志发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
田様应助Yuanyuanyuan采纳,获得30
10秒前
11秒前
11秒前
LYB完成签到 ,获得积分10
12秒前
hanxu发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
三方完成签到,获得积分10
13秒前
科目三应助笙箫采纳,获得10
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
Akim应助洪山老狗采纳,获得10
15秒前
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
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7653013
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9224305
关于积分的说明 19812808
捐赠科研通 7218785
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3279097
关于科研通互助平台的介绍 2439752
邀请新用户注册赠送积分活动 2278260