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]
卷期号:65 (29): e5171214-e5171214
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
南方周末完成签到,获得积分10
刚刚
700w完成签到 ,获得积分0
1秒前
跳跃的枫完成签到,获得积分10
2秒前
capi发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
甜美芙发布了新的文献求助10
2秒前
藏藏藏发布了新的文献求助10
3秒前
勤恳的德地完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
合适的代秋完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
好运来完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
wh发布了新的文献求助10
8秒前
猪包子发布了新的文献求助10
8秒前
傻傻的丹蝶完成签到,获得积分10
9秒前
丘比特应助沉静的煎蛋采纳,获得10
9秒前
慕青应助wang680采纳,获得10
9秒前
大模型应助capi采纳,获得10
10秒前
11秒前
烟花应助dwr168采纳,获得20
11秒前
SciGPT应助沉默笑蓝采纳,获得10
11秒前
我小怂怂006完成签到 ,获得积分10
12秒前
笑点低的白昼完成签到,获得积分10
12秒前
我是老大应助陆lu采纳,获得10
12秒前
屁王完成签到,获得积分10
14秒前
标致断天发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
雯yuki完成签到,获得积分10
16秒前
YY完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
20秒前
21秒前
沉默笑蓝完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
小马甲应助ChenHaotian采纳,获得10
22秒前
22秒前
23秒前
23秒前
23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
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
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
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 500
Auslegungsgeschichte 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 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 7643778
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9216781
关于积分的说明 19773275
捐赠科研通 7209104
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3276715
关于科研通互助平台的介绍 2438276
邀请新用户注册赠送积分活动 2274526