Defect‐Engineered Metal–Organic Frameworks via Coordination Competition Induction for Long‐Life Aqueous Zinc–Ion Batteries

阴极 电化学 水溶液 材料科学 灵活性(工程) 氧化还原 储能 纳米技术 电化学储能 金属有机骨架 化学工程 化学 失真(音乐) 金属 电池(电) 电极 单体 相(物质) 过渡金属 块(置换群论) 合理设计 水介质
作者
Ye Zhang,Qian Li,Wanchang Feng,Haotian Yue,Yichun Su,Shengjie Gao,Mohsen Shakouri,Huan Pang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.5171214
摘要

ABSTRACT Metal–organic frameworks (MOFs) with well‐defined crystalline structures provide ideal platforms for elucidating the intrinsic relationship between structure and electrochemical performance in aqueous zinc–ion batteries (AZIBs). However, the limited number of electrochemically active metal sites in MOFs constrains Zn 2+ storage capacity and reaction kinetics. In this study, a ligand‐competition‐induced defect engineering strategy was adopted, where partial substitution of dicarboxylate ligands with monocarboxylate ligands during the synthesis of Br‐MIL(V)‐47 enables the ordered construction of controllable coordinatively unsaturated V sites. The results indicate that the moderate introduction of unsaturated V sites enhances framework flexibility and spatial buffering, effectively alleviating local structural distortion induced by repeated Zn 2+ insertion/extraction and suppressing structural collapse and irreversible phase transitions. In/ex situ spectroscopic analyses further confirm the reversible structural evolution. The optimized 0.4‐SSA‐TPA cathode demonstrates excellent cycling stability. Experimental and theoretical analyses collectively indicate that the formation of unsaturated V sites induced local electron density redistribution, thereby facilitating reversible redox reactions. This study provides important insights into the precise design of MOF materials toward next‐generation energy storage applications.
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
1秒前
凶狠的徐文钦关注了科研通微信公众号
1秒前
1秒前
高高发布了新的文献求助10
1秒前
搜集达人应助GGYS采纳,获得10
1秒前
完美世界应助可爱花瓣采纳,获得10
2秒前
犹豫雅寒发布了新的文献求助10
3秒前
畅快怀寒应助当当康康采纳,获得10
3秒前
FashionBoy应助boltos采纳,获得10
3秒前
4秒前
共享精神应助畅快怀寒采纳,获得10
6秒前
SciGPT应助畅快怀寒采纳,获得30
6秒前
科研宇发布了新的文献求助10
6秒前
研友_VZG7GZ应助畅快怀寒采纳,获得10
6秒前
Twonej应助畅快怀寒采纳,获得30
6秒前
7秒前
liar完成签到,获得积分10
8秒前
脑洞疼应助niuzyang采纳,获得10
8秒前
9秒前
科目三应助皮皮采纳,获得10
10秒前
LX发布了新的文献求助30
10秒前
12秒前
愉快的孤容完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
平淡松完成签到,获得积分20
15秒前
科研通AI6.1应助愉快的裘采纳,获得10
15秒前
科研通AI6.3应助m彬m彬采纳,获得10
16秒前
丫丫完成签到,获得积分10
17秒前
雾花owo完成签到,获得积分10
17秒前
可爱花瓣发布了新的文献求助10
18秒前
GGYS发布了新的文献求助10
18秒前
平淡松发布了新的文献求助10
19秒前
Jasper应助兴奋的凝丝采纳,获得10
19秒前
21秒前
twob发布了新的文献求助10
23秒前
molihuakai应助科研宇采纳,获得10
24秒前
24秒前
26秒前
xiaoyi发布了新的文献求助10
27秒前
liuxiaohui发布了新的文献求助30
28秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 680
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
Organic Reactions Volume 118 400
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 6454716
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8265465
关于积分的说明 17616223
捐赠科研通 5520566
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2904688
邀请新用户注册赠送积分活动 1881460
关于科研通互助平台的介绍 1724133