(170 cycles) has been realized in the Li-O2 batteries with MOF-801 protection layer, which is 2.88 times longer than those without protection. The batteries with MOF-801 protection layer also deliver a high discharge specific capacity of 8935 mAh·g-1. This unique protection layer design strategy illustrates fresh insight towards protection strategy in alkali metal anode batteries.
Key words:
Li-O2 battery,
lithium metal anode,
metal-organic frameworks,
dendrite suppression,
lithium corrosion
引用此文
于越, 张新波. 多孔金属有机框架材料作为锂金属负极保护层助力长寿命锂氧气电池[J]. 化学学报, 2020, 78(12): 1434-1440.
Yu Yue, Zhang Xinbo. Porous Metal-Organic Frameworks Lithium Metal Anode Protection Layer towards Long Life Li-O2 Batteries[J]. Acta Chimica Sinica, 2020, 78(12): 1434-1440.
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[1] Yang, X. Y.; Feng, X. L.; Jin, X.; Shao, M. Z.; Yan, B. L.; Yan, J. M.; Zhang, Y.; Zhang, X. B. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 16411. [2] Wang, X.; Li, Y.; Bi, X.; Ma, L.; Wu, T.; Sina, M.; Wang, S.; Zhang, M.; Alvarado, J.; Lu, B.; Banerjee, A.; Amine, K.; Lu, J.; Meng, Y. S. Joule 2018, 2, 2381. [3] Sun, Y.; Zhao, Y.; Wang, J.; Liang, J.; Wang, C.; Sun, Q.; Lin, X.; Adair, K. R.; Luo, J.; Wang, D.; Li, R.; Cai, M.; Sham, T. K.; Sun, X. Adv. Mater. 2019, 31, e1806541. [4] Li, Z.; Liu, K.; Fan, K.; Yang, Y.; Shao, M.; Wei, M.; Duan, X. Angew. Chem. Int. Ed. 2019 58, 3962. [5] Lei, X.; Liu, X.; Ma, W.; Cao, Z.; Wang, Y.; Ding, Y. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 16131. [6] Kang, T.; Wang, Y.; Guo, F.; Liu, C.; Zhao, J.; Yang, J.; Lin, H.; Qiu, Y.; Shen, Y.; Lu, W.; Chen, L. ACS Central Sci. 2019, 5, 468. [7] Mun, S. K.; Deepika; Seung, H. L.; Min, S. K.; Ji, H. R.; Kwang, R. L.; Lynden, A. A.; Won, I. C. Sci. Adv. 2019, 5, eaax5587. [8] Bay, M. C.; Wang, M.; Grissa, R.; Heinz, M. V. F.; Sakamoto, J.; Battaglia, C. Adv. Energy Mater. 2019, 10, 1902899. [9] Yu, Y.; Yin, Y.-B.; Ma, J.-L.; Chang, Z.-W.; Sun, T.; Zhu, Y.-H.; Yang, X.-Y.; Liu, T.; Zhang, X.-B. Energy Storage Mater. 2019, 18, 382. [10] Yu, Y.; Zhang, X.-B. Matter 2019, 1, 881. [11] Tong, B.; Huang, J.; Zhou, Z.; Peng, Z. Adv. Mater. 2018, 30, 1704841. [12] Chen, Z.; Liu, J.; Cui, H.; Zhang, L.; Su, C. Acta Chim. Sinica 2019, 77, 242(in Chinese). (陈之尧, 刘捷威, 崔浩, 张利, 苏成勇, 化学学报, 2019, 77, 242.) [13] Liu, Z.; Li, W.; Liu, H.; Zhuang, X.; Li, S. Acta Chim. Sinica 2019, 77, 323(in Chinese). (刘治鲁, 李炜, 刘昊, 庄旭东, 李松, 化学学报, 2019, 77, 323.) [14] Wang, L.; Yang, G.; Wang, J.; Wang, S.; Peng, S.; Yan, W. Acta Chim. Sinica 2018, 76, 666(in Chinese). (王玲, 杨国锐, 王嘉楠, 王思岚, 彭生杰, 延卫, 化学学报, 2018, 76, 666.) [15] Zeng, J.; Wang, X.; Zhang, X.; Zhuo, R. Acta Chim. Sinica 2019, 77, 1156(in Chinese). (曾锦跃, 王小双, 张先正, 卓仁禧, 化学学报, 2019, 77, 1156.) [16] Zhang, X.; Wang, X.; Fan, W.; Sun, D. Chinese J. Chem. 2020, 38, 509. [17] Zheng, S.; Li, X.; Yan, B.; Hu, Q.; Xu, Y.; Xiao, X.; Xue, H.; Pang, H. Adv. Energy Mater. 2017, 7, 1602733. [18] Zhao, R.; Liang, Z.; Zou, R.; Xu, Q. Joule 2018, 2, 2235. [19] Liang, Z.; Qu, C.; Guo, W.; Zou, R.; Xu, Q. Adv. Mater. 2018, 30, e1702891. [20] Li, S.; Dong, Y.; Zhou, J.; Liu, Y.; Wang, J.; Gao, X.; Han, Y.; Qi, P.; Wang, B. Energy Environ. Sci. 2018, 11, 1318. [21] Zhu, M.; Li, B.; Li, S.; Du, Z.; Gong, Y.; Yang, S. Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1703505. [22] Wang, Z.; Wang, Z.; Yang, L.; Wang, H.; Song, Y.; Han, L.; Yang, K.; Hu, J.; Chen, H.; Pan, F. Nano Energy 2018, 49, 580. [23] Wang, L.; Zhu, X.; Guan, Y.; Zhang, J.; Ai, F.; Zhang, W.; Xiang, Y.; Vijayan, S.; Li, G.; Huang, Y.; Cao, G.; Yang, Y.; Zhang, H. Energy Storage Mater. 2018, 11, 191. [24] Jiang, Z.; Liu, T.; Yan, L.; Liu, J.; Dong, F.; Ling, M.; Liang, C.; Lin, Z. Energy Storage Mater. 2018, 11, 267. [25] He, Y.; Qiao, Y.; Chang, Z.; Zhou, H. Energy Environ. Sci. 2019, 12, 2327. [26] He, Y.; Chang, Z.; Wu, S.; Qiao, Y.; Bai, S.; Jiang, K.; He, P.; Zhou, H. Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1802130. [27] Deng, H.; Chang, Z.; Qiu, F.; Qiao, Y.; Yang, H.; He, P.; Zhou, H. Adv. Energy Mater. 2020, 10, 1903953. [28] Chu, F.; Hu, J.; Wu, C.; Yao, Z.; Tian, J.; Li, Z.; Li, C. ACS Appl. Mater. Inter. 2019, 11, 3869. [29] Chang, Z.; Qiao, Y.; Deng, H.; Yang, H.; He, P.; Zhou, H. Energy Environ. Sci. 2020, 13, 1197. [30] Cao, L.; Lv, F.; Liu, Y.; Wang, W.; Huo, Y.; Fu, X.; Sun, R.; Lu, Z. Chem. Commun. 2015, 51, 4364. [31] Bai, S.; Sun, Y.; Yi, J.; He, Y.; Qiao, Y.; Zhou, H. Joule 2018, 2, 2117. [32] Bai, S.; Liu, X.; Zhu, K.; Wu, S.; Zhou, H. Nat. Energy 2016, 1, 16094. [33] Hanikel, N.; Prevot, M. S.; Yaghi, O. M. Nat. Nanotech. 2020, 15, 348. [34] Farhad, F.; Markus, J. K.; Eugene, A. K.; Peter, J. W.; Yang, J. J.; Omar, M. Y. Sci. Adv. 2018, 4, eaat3198. [35] Choi, J. I.; Chun, H.; Lah, M. S. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 10915. [36] Amandine, C.; Youssef, B.; Karim, A.; Prashant, M. B.; Renjith, S. P.; Aleksander, S.; Charlotte, M. C.; Guillaume, M.; Mohamed, E. Science 2017, 356, 731. [37] Zhang, J.; Bai, H. J.; Ren, Q.; Luo, H. B.; Ren, X. M.; Tian, Z. F.; Lu, S. ACS Appl. Mater. Inter. 2018, 10, 28656. [38] Furukawa, H.; Gandara, F.; Zhang, Y. B.; Jiang, J.; Queen, W. L.; Hudson, M. R.; Yaghi, O. M. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 4369. [39] Li, F.; Ohnishi, R.; Yamada, Y.; Kubota, J.; Domen, K.; Yamada, A.; Zhou, H. Chem. Commun. 2013, 49, 1175. [40] Laoire, C. O.; Mukerjee, S.; Abraham, K. M.; Plichta, E. J.; Hendrickson, M. A. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 9178. [41] Shui, J. L.; Okasinski, J. S.; Kenesei, P.; Dobbs, H. A.; Zhao, D.; Almer, J. D.; Liu, D. J. Nat. Commun. 2013, 4, 2255. [42] Mitchell, R. R.; Gallant, B. M.; Shao-Horn, Y.; Thompson, C. V. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 1060. [43] Gallant, B. M.; Kwabi, D. G.; Mitchell, R. R.; Zhou, J.; Thompson, C. V.; Shao-Horn, Y. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 2518. |
[1] |
孙博, 琚雯雯, 王涛, 孙晓军, 赵婷, 卢晓梅, 陆峰, 范曲立. 高分散共轭聚合物-金属有机框架纳米立方体的制备及抗肿瘤应用[J]. 化学学报, 2023, 81(7): 757-762. |
[2] |
陈俊畅, 张明星, 王殳凹. 晶态多孔材料合成方法的研究进展[J]. 化学学报, 2023, 81(2): 146-157. |
[3] |
闫绍兵, 焦龙, 何传新, 江海龙. ZIF-67/石墨烯复合物衍生的氮掺杂碳限域Co纳米颗粒用于高效电催化氧还原[J]. 化学学报, 2022, 80(8): 1084-1090. |
[4] |
朱鹏飞, 娄晨思, 史雨翰, 王传义. Ag/AgCl/ZIF-8复合材料的制备及其对NO光催化氧化性能的研究[J]. 化学学报, 2022, 80(10): 1385-1393. |
[5] |
刘欢, 李京哲, 李平, 张广智, 张广智, 张豪, 邱灵芳, 齐晖, 多树旺. 2D/3D ZnIn2S4/TiO2复合物的原位构筑及其提高的光催化性能[J]. 化学学报, 2021, 79(10): 1293-1301. |
[6] |
张晋维, 李平, 张馨凝, 马小杰, 王博. 水稳定性金属有机框架材料的水吸附性质与应用[J]. 化学学报, 2020, 78(7): 597-612. |
[7] |
郭振彬, 张媛媛, 冯霄. 金属有机框架分离纯化C4~C6碳氢化合物的研究[J]. 化学学报, 2020, 78(5): 397-406. |
[8] |
李阳雪, 张巍, 刘智, 谢志刚. 用环糊精的金属有机框架材料作为模板制备多孔有机笼[J]. 化学学报, 2015, 73(6): 641-645. |
|