导电金属有机框架材料的现状和未来
【研究背景】
导电金属有机框架(Conductive MOF)是一种新兴特殊MOF材料,作为MOF中的新贵,其兼具有机和无机半导体性质,具有完美晶体结构、高比表面积、较高导电性、可调孔结构以及较多活性位点等先天优势。近年来备受国际诸多研究者的青睐,被应用于传感、储能和催化等多个领域。特别是在电化学能源领域,导电MOF展现出了独特的电化学行为,显示了其十分诱人的应用前景。
【成果展示】
针对导电MOF材料在电化学能源相关领域中的最新研究和相关进展,近期,济南大学原长洲课题组对目前导电MOF材料的晶体结构、导电机制、可控合成及其在电化学能源相关领域汇总的应用进行了系统的梳理、归纳和总结,同时也对导电MOF材料在能源相关领域中未来的发展趋势和面对的挑战进行了深入探讨。
尽管近期涌现出一些具有独特3D结构的导电MOF,但目前研究者关注较多的依然是2D导电MOF材料。其独特的2D层状结构为电荷转移提供了便捷的扩散通道,在室温下展现出良好的电导性,同时,也具有较多裸露的电化学活性位点,从而被广泛应用于超级电容器、二次电池以及电催化等领域,并展现出优异的电化学行为。总之,导电MOF的电化学性能不仅取决金属中心和配体结构等先天因素,同时也与具体的合成方法密不可分。因此,基于理论模拟优化设计和精准制备二者有机结合来获得结构合理,且兼具优异物理和电化学性能的导电MOF材料是非常必要的。
相关论文信息
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论文标题:
Conductive Metal-Organic Frameworks: Recent Advances in Electrochemical Energy-Related Applications and Perspectives
论文网址:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/cey2.45
DOI:10.1002/cey2.45
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