(Digital) Ionic Conduction Mechanism and Design of Metal–Organic Framework Based Quasi-Solid-State Electrolytes

化学物理 离子电导率 热传导 离子键合 电解质 溶剂化 分子动力学 材料科学 化学 离子 电导率 扩散 计算化学 物理化学 热力学 物理 有机化学 电极 复合材料
作者
Thomas Y. Hou,Wentao Xu,Xiaokun Pei,Lu Jiang,Omar M. Yaghi,Kristin A. Persson
出处
期刊:Meeting abstracts 卷期号:MA2022-02 (7): 2503-2503
标识
DOI:10.1149/ma2022-0272503mtgabs
摘要

Recently, anionic metal–organic frameworks (MOFs) with superior ionic conductivity and Li + transference numbers have opened a new avenue in the development of quasi-solid-state electrolytes (QSSEs). Given the superior performance and the characterization challenges associated with transport property measurements, it is vitally important to understand the Li + transport and conduction mechanisms of this new prototype of QSSEs. In this presentation, we will discuss the theoretical and experimental investigation of two polyoxometalate (POM) -based MOFs, [(MnMo 6 ) 2 (TFPM)] imine and [(AlMo 6 ) 2 (TFPM)] imine , as QSSEs. Classical molecular dynamics coupled with quantum chemistry and grand canonical Monte Carlo are utilized to model the corresponding diffusion and ionic conduction in the two materials. Using different approximate levels of ion diffusion behavior, the primary ionic conduction mechanism was identified as solvent-assisted hopping (>77%), revealing the critical role of the solvent in MOF-based QSSEs. Detailed static and dynamic solvation structures were obtained to interpret Li + motion with high spatial and temporal resolution. We found that the local charge distribution on POM surface largely determines the interaction between Li + and the framework. Based on the prevalent mechanism of Li + motion, we propose a hypothesized MOF design with a non-interpenetrating structure that is expected to achieve 6–8 times better ionic conduction performance (1.6–1.7 mS cm −1 ) than the current state-of-the-art (0.19–0.35 mS cm −1 ), approaching the conductivity range of liquid electrolytes. Figure 1
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
端庄不愁完成签到,获得积分10
刚刚
baoziya发布了新的文献求助20
刚刚
Peix发布了新的文献求助10
1秒前
sun发布了新的文献求助10
2秒前
学习完成签到,获得积分20
3秒前
123发布了新的文献求助10
4秒前
贾哲宇发布了新的文献求助10
4秒前
凉茶完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
天才小能喵应助chuxin采纳,获得10
6秒前
lunaticsu完成签到,获得积分10
6秒前
Peix完成签到,获得积分10
7秒前
曹小曹发布了新的文献求助10
8秒前
炙热听安发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
上将军顺完成签到,获得积分10
9秒前
sea完成签到 ,获得积分20
10秒前
大个应助123采纳,获得10
10秒前
秀兰完成签到,获得积分10
11秒前
科里斯皮尔应助Wl0115采纳,获得10
12秒前
李爱国应助平淡路人采纳,获得10
12秒前
meng完成签到,获得积分10
13秒前
完美世界应助机智灵薇采纳,获得10
14秒前
美丽千易完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
小二郎应助jumao1999采纳,获得10
15秒前
研友_VZG7GZ应助贾哲宇采纳,获得10
15秒前
15秒前
简单发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
zzz4743应助温良采纳,获得30
16秒前
王福栋发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
sun完成签到,获得积分10
17秒前
自然的盼旋完成签到,获得积分20
18秒前
18秒前
烟花应助aki空中飞跃采纳,获得10
18秒前
19秒前
19秒前
高分求助中
【本贴是提醒信息,请勿应助】请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Challenges, Strategies, and Resiliency in Disaster and Risk Management 500
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2480935
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2143425
关于积分的说明 5466246
捐赠科研通 1866111
什么是DOI,文献DOI怎么找? 927525
版权声明 562978
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 496223