蘇州納米所輕量化實驗室張其沖等與南洋理工大學魏磊團隊等合作在Chemical Reviews發表自支撐金屬有機框架及衍生物應用于能源存儲與轉化的綜述論文

                              近期,中科院蘇州納米所輕量化實驗室張其沖與南洋理工大學魏磊等團隊合作在國際化學領域頂尖期刊Chemical Reviews發表題為Freestanding Metal-Organic Frameworks and Their Derivatives: An Emerging Platform for Electrochemical Energy Storage and Conversion的綜述文章,并被選為當期封面。 

                              金屬有機骨架(MOF)是一類相對較新的先進多孔材料,由金屬離子/團簇和有機連接體通過配位鍵組裝而成,由于其獨特的結構多樣性、高比表面積、可調孔隙率和孔結構以及可控的化學和功能性質而受到廣泛關注。在過去的幾十年里,MOF材料在能源和材料的應用研究是一個熱點。盡管取得了重大進展,但這些MOF/生物材料主要以各種粉末形式存在,添加粘合劑將不可避免地增加內阻,掩埋活性位點,并抑制電荷傳輸。合理的設計自支撐電極不僅可以簡化制造過程,消除額外粘合劑/添加劑產生的不良界面,還可以提供所需的高比表面積、豐富的活性位點和增強的電荷轉移效率。因此,自支撐結構和MOF的組合有望產生許多協同效應,在電化學儲能與轉換中實現優異的電化學性能。自支撐MOF/生物電極的開發為電化學儲能與轉換技術帶來了新的機遇。 

                              1自支撐MOFs/衍生物電極的示意圖和對應的特征 

                              盡管現有的綜述包含小部分用于能源的自支撐MOFs/衍生物電極,但到目前為止,仍然缺乏關于用于電化學儲能和轉換應用的自支撐MOFs/衍生物電極的最新發展的系統總結。該綜述對自支撐MOFs/衍生物電極的結構特征和制造技術進行了及時而全面的概述。隨后,全面總結基于自支撐MOFs/衍生物電極從電化學儲能器件到電催化裝置的最新進展。最后,基于自支撐MOF/衍生物電極在能量存儲與轉化的當前發展,從精準合成、性能提升、深層次機理、評估標準、工業化制備和潛在的市場等方面對該領域存在的挑戰及潛在的解決方案進行展望,為這一新興領域的未來發展提供指導。 

                              2 自支撐MOFs/衍生物電極在能量存儲與轉化中的應用 

                              南洋理工大學博士后賀冰博士是該論文的第一作者,中科院蘇州納米所張其沖項目研究員和南洋理工大學魏磊副教授等為本文的通訊作者。該論文工作獲得了中科院率先行動引才計劃等項目資助。 

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