به تازگی، شانگهای موسسه سرامیک، آکادمی علوم چین محقق لیو جیانجون، تیم و دانشگاه Huazhong استاد علوم تیم Huang Yunhui از طریق پژوهش های مشترک، طراحی سه بعدی تاشو آلی (MOF) مواد شرکت مرتب با یون فلز واسطه مولکول یوغ ساخت نانو فلز چارچوب آلی perylenetetracarboxylic روی (Zn-PTCA)، در صدر کونژوگه حلقه الکتروشیمیایی فعال ذخایر کربن سدیم، تا حد زیادی بهبود ظرفیت ذخیره سازی از مواد الکترود به ارائه بیشتر ایده های جدید برای طراحی ظرفیت ویژه جدید با کیفیت بالا از مواد الکترود در شیمی تحقیقات مرتبط مجله.
وزارت مالیه نانومواد دارای یک ساختار منافذ سه بعدی در درجه اول با یونهای فلزات واسطه (یا نانو خوشه ای) با لیگاندهای آلی خودآرا، داشتن یک ساختار منافذ آسان است چرا که از مقررات، سطح ویژه بالا و گروه های عاملی سطح غنی، و غیره در جذب گاز و جدایی، جنبه nanocatalysis دارای کاربردهای وسیع است. با این حال، با توجه به ظرفیت خاص محدود است، تا حد زیادی محدود استفاده از الکتروشیمیایی مواد ذخیره انرژی. مواد باتری یون سدیم، برای مثال، از سایت نگهداری سدیم فلزی یون سدیم مواد الکترود باتری عمدتا آلی تنها دو مکانیسم بازآرایی باند سطح غنی گروه عاملی (C = O، C≡N)، حلقه داخلی می توان از طریق یک گروه عاملی و اسکلت ساختاری برای ثبات ذخیره سازی الکترونیکی کونژوگه. با این حال، با توجه به شعاع بزرگتر از یونهای سدیم دشوار است برای وارد کردن مواد MOF کونژوگه آلی اسکلت لایه، و تخریب لایه از یون سدیم تعبیه شده لایه نیروهای واندروالسی و یک نیروی ضعیف carbocyclic کونژوگه بین یونهای سدیم و علل مثل carbocyclic دشوار به فروشگاه (SP2 چارچوب ساختاری آلی کونژوگه -C)، مواد MOF منجر به ظرفیت ویژه پایین برگشت پذیر است. بنابراین، فعال سازی از شرکت فعال الکتروشیمیایی carbocyclic یوغ مخزن سدیم، ضروری است به منظور بهبود ظرفیت ذخیره سازی از مواد الکترود اما با یک چالش بیشتر است.
الکتروشیمیایی جیانجون گروه محاسبه ترکیبی از اول اصول شبیه سازی دینامیک مولکولی، تجزیه و تحلیل ساختار الکترونیکی، نشان داد که سه بعدی فلزی تاخورده کونژوگه مواد آلی داشتن یک ذخیره سازی carbocyclic مشخصه SP2-C یونهای سدیم، برای رسیدن به یک مخزن carbocyclic کونژوگه تایید نظری و تجربی سدیم برای ایجاد ثبات در hexacoordination فلزات واسطه جایگزین یونهای سدیم، ممکن است لایه لایه فرمت پریلن تترا سدیم به سه تاخورده روی تتراکربوکسیلیکاسید پریلن پیدا شد، به جای آن از پیوند شیمیایی پیچیده فلزات واسطه بین لایه آلی نیروهای واندروالس، ساختار فضایی باز تشکیل نه تنها حذف اثرات تخریب سدیم ذخیره سازی نیروهای واندروالسی و همچنین مهاجرت های Na + نرخ جنبشی را بالا ببرد. خصوصیات الکتروشیمیایی از نتایج تجربی همزمان الکتروشیمیایی محاسبه، در روی-PTCA Na + را تایید گروه عاملی -COO-، سدیم carbocyclic واکنش مزدوج SP2-C-گام درج سدیم 357 میلی آمپر ظرفیت قابل توجهی بالاتر از G-1. محل XRD فرآیند شارژ و دشارژ رسیده، NMR، طیف سنجی IR نشان داد پس از اینکه مواد تحت ولتاژ تخلیه کم قرار گرفتند و بارها و بارها تکرار شدند، قاب سازه همچنان ثبات خوبی دارد.
کار تحقیقاتی توسط برنامه تحقیق و توسعه کلیدی ملی، بنیاد ملی علوم طبیعی چین و پروژه ژنوم ژنوم مواد غذایی پشتیبانی شد.
طراحی سازه از Na-PTCA به Zn-PTCA و پیش بینی مکان های ذخیره سازی سدیم
محل قرار دادن یون سدیم در Zn-PTCA (A)، ولتاژ جاسازی شده (B) و کانال مهاجرت (C)
خواص الکتروشیمیایی روی-PTCA: منحنی شارژ و دشارژ (A)، عملکرد چرخه (B)، قابلیت نرخ (C) و CV منحنی
