金属有机框架化合物 (MOF) 的衍生物在能源存储中的应用文献综述
2020-06-28 08:06
金属有机框架化合物(ZIF-67)的衍生物在能源存储中的应用 【摘要】金属有机框架化合物(MOF)是由有机配体和金属离子或团簇通过配位键自组装形成的具有分子内孔隙的有机-无机杂化材料。
除了它们的常规用途之外,MOF最近作为用于电化学储能和转换技术的功能材料已经引起业内的广泛关注。
这类MOF相关材料大致可分为两类:基于原始MOF的材料和由MOF衍生的功能材料。
尽管组成和结构的多样性导致MOF材料的种类多样性和功能可调性,但由于MOF材料低导电性和稳定性问题的两个主要缺点,使得该领域内更加致力于合成用于电化学应用的MOF衍生材料。
相对的,利用MOF衍生物的不同合成方法在控制MOF衍生材料的组成和结构方面具有显着的优势。
从该角度出发,本文回顾了一些MOF相关材料的新兴应用,如作为可再充电电池和电化学电容器的电极材料,证明关于MOF及其衍生物形貌的设计对提高锂电池等能源存储设备性能有重大的意义。
【关键词】 MOF;能源存储设备(锂离子电池) 1.引言 化石燃料的燃烧,全球二氧化碳排放量的逐年增加对生态环境造成了严重威胁,可再生能源,如太阳能和风能,正在占人类社会能源消费总量的不断增长。
由于这些能源的间歇性和输出功率的波动性,使得新型电化学能源的开发与其存储方式的改良具有着重要的研究意义。
电化学能量储存和转换技术,如可再充电电池,电化学电容器和燃料电池等,在实现有效和可持续的能源利用中发挥了关键作用1-2。
例如,由太阳能和风能产生的电能可以有效地储存在可充电电池和电化学电容器中并从中释放,或者通过电解器转化为燃料并且通过燃料电池进一步再生。
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