最近では、セラミックスの上海研究所は、中国科学アカデミーの研究員劉建軍、共同研究を通じてチームと華中大学科学の教授黄Yunhuiチームは、設計3次元折りたたみ有機遷移金属イオン分子ヨークビルドナノ金属有機骨格（MOF）材料との共配置されたペリレン亜鉛（Zn-PTCA）は、さらに関連研究CHEMに電極材料の新たな高い比容量の設計のための新しいアイデアを提供するために電極材料の共役環、電気化学的に活性化された炭素蓄積ナトリウム、ナトリウム大幅に改善記憶容量を突破しましたその雑誌が出版された。
MOFナノ材料は、細孔構造を有するガス吸着及び分離であるため等レギュレーション、高い比表面積と豊富な表面官能基の容易であり、自己組織化有機配位子を有する三次元細孔構造は、主に遷移金属イオン（又はナノクラスター）である有し、ナノ触媒の局面は、広範な用途を有する。しかし、限られた特定の容量に、大幅に電気化学的エネルギー貯蔵材料の適用を制限している。ナトリウムイオン電池材料を、例えば、ナトリウム、金属ナトリウムイオン電池の電極材料の貯蔵部位は主に有機単一内輪官能基と電子的保存安定性のための構造的骨格を介して結合することができる二重結合転位機構リッチ表面官能基（C = O、C≡N）。しかしながら、ナトリウムイオンのより大きな半径にMOF材料を挿入することが困難です共役有機層間骨格、及びナトリウムイオン埋め込み層間のファンデルワールス力の層間破壊し、ナトリウムイオン及びストア（SP2有機構造的枠組みに困難共役炭素環などの原因との間の共役炭素環弱い力-C）を生成し、これはMOF材料の可逆的比容量を低下させる。したがって、活性化共役炭素環式ナトリウム貯蔵の電気化学的活性は、電極材料の貯蔵容量を増加させるために不可欠である。しかし、それはより困難です。
電気化学建軍算出チームは、共役炭素環式リザーバを達成するために、三次元金属ひだ形成共役有機材料は、ナトリウムイオンの特性炭素環式記憶SP2-Cを有することが見出され、第一原理分子動力学シミュレーション、電子構造解析を組み合わせナトリウムの理論的および実験的検証ではなく、有機層との間の遷移金属錯体の化学結合の三のひだ形成ペリレンテトラカルボン酸亜鉛に層状ペリレンテトラギ酸ナトリウムであってもよいし、ナトリウムイオンを置き換える遷移金属六配位を安定化することが見出されましたファンデルワールス力だけでなく、形成された開放空間構造は、ストレージ・ファン・デル・ワールス力のナトリウム破壊の影響を排除し、またナトリウム+運動速度の遊走を増強する。実験結果の電気化学的特徴付けは、Zn-PTCAのNa +で確認され、電気化学的計算を一致官能基-COO-をNa +炭素環式共役SP2-C-ステップは、ナトリウム反応をインサートは、NMR、G-1のそれよりもかなり高いインサイチュXRD充放電工程を357 mAhの容量に達したIR分光法が示されました材料が低い放電電圧の下で何度も繰り返された後、構造フレームは依然として良好な安定性を有する。
研究成果は、国家主要研究開発プログラム、中国国立自然科学財団、上海物質ゲノムプロジェクトによって支持された。
Na-PTCAからZn-PTCAへの構造設計と予測されるナトリウム貯蔵場所
Zn-PTCA（A）、埋め込み電圧（B）および移動チャネル（C）におけるナトリウムイオンの挿入部位は、
Zn-PTCAの電気化学的性能：充放電曲線（A）、サイクル性能（B）、速度性能（C）およびCV曲線
