Reversible Metal and Ligand Redox Chemistry in Two-Dimensional Iron–Organic Framework for Sustainable Lithium-Ion Batteries

化学 氧化还原 锂(药物) 电化学 金属有机骨架 共轭体系 无机化学 配体(生物化学) 氢键 金属 离子 电极 分子 有机化学 物理化学 吸附 聚合物 受体 内分泌学 医学 生物化学
作者
Jiarun Geng,Youxuan Ni,Zhuo Zhu,Quan Wu,Suning Gao,Weibo Hua,Sylvio Indris,Jun Chen,Fujun Li
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (3): 1564-1571 被引量:104
标识
DOI:10.1021/jacs.2c08273
摘要

Metal-organic frameworks (MOFs) are emerging as attractive electrode materials for lithium-ion batteries, owing to their fascinating features of sustainable resources, tunable chemical components, flexible molecular skeletons, and renewability. However, they are faced with a limited number of redox-active sites and unstable molecular frameworks during electrochemical processes. Herein, we design a novel two-dimensional (2D) iron(III)-tetraamino-benzoquinone (Fe-TABQ) with dual redox centers of Fe cations and TABQ ligands for high-capacity and stable lithium storage. It is constructed of square-planar Fe-N2O2 linkages and phenylenediamine building blocks, between which the Fe-TABQ chains are connected by multiple hydrogen bonds, and then featured as an extended π-d-conjugated 2D structure. The redox chemistry of both Fe3+ cations and TABQ anions is revealed to render its remarkable specific capacity of 251.1 mAh g-1. Benefiting from the intrinsic robust Fe-N(O) bonds and reinforced Li-N(O) bonds during cycling, Fe-TABQ delivers high capacity retentions over 95% after 200 cycles at various current densities. This work will enlighten more investigations for the molecular designs of advanced MOF-based electrode 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
刘子发布了新的文献求助10
刚刚
biye完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
可爱的函函应助yangyuepeng采纳,获得10
1秒前
顾矜应助TT采纳,获得10
1秒前
2秒前
科研通AI6.1应助de采纳,获得10
2秒前
nicegrit发布了新的文献求助10
2秒前
DHMO发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
buerxiaoshen完成签到,获得积分10
3秒前
谢远涛发布了新的文献求助10
3秒前
苏苏发布了新的文献求助30
3秒前
华仔应助顺利的夜梦采纳,获得10
3秒前
4秒前
nicheng完成签到 ,获得积分0
4秒前
ziangliu888完成签到,获得积分10
4秒前
火星上青枫完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
情怀应助Jenny采纳,获得10
5秒前
sirhai发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
molihuakai应助玲珑油豆腐采纳,获得10
6秒前
AAA完成签到,获得积分20
6秒前
ZZ完成签到,获得积分10
6秒前
科研kke完成签到,获得积分10
7秒前
落后的冬寒完成签到,获得积分10
7秒前
情怀应助liquor采纳,获得10
7秒前
李爱国应助whatbird采纳,获得10
7秒前
59发布了新的文献求助10
8秒前
kk99发布了新的文献求助10
8秒前
斯文败类应助shen采纳,获得10
9秒前
乔治发布了新的文献求助10
9秒前
zyc发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Miss-Li完成签到,获得积分10
9秒前
seven完成签到,获得积分10
10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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6405356
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8224408
关于积分的说明 17436109
捐赠科研通 5457948
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2883974
邀请新用户注册赠送积分活动 1860337
关于科研通互助平台的介绍 1701492