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科学研究
离子液体功能化MOF与其钠离子导电性能研究
 最后更新: 2020-04-09  作者: 佚名  浏览: 562次

  钠离子(Na+)由于其资源丰富,价格低廉,环境友好和与锂离子(Li+)化学性能相近等优势备受关注,被认为是取代商业化锂电池的关键。目前一些常见固体电解质的电导率较低(10–5 ~ 10–7 S·cm–1),难以满足实际需求(> 10–3 S·cm–1),而将离子液体与MOF材料结合,在钠离子(锂离子)导电材料领域的报道很少。近日,本团队许秋霞等制备了一类结合离子液体和MOFs材料的Na+导电的固体导电材料,首先合成了骨架上含有丰富Na+的MIL-101-SO3Na材料,通过调节IL&Na-salts([Emim][BF4]&NaBF4,[Emim][NTf2]&NaNTf2,[Bmim][NTf2]&NaNTf2,[C4Py][BF4]&NaBF4,[Bmim][PF6]&NaPF6)的浓度,将离子液体和钠盐引入到MIL-101-SO3Na孔道中,制备了5类具有 的IL&Na-salts功能化MIL-101-SO3Na固体导电材料,该研究成果发表ChemElectroChem,题目为“Combining Ionic Liquids and SodiumSalts into MetalOrganic Framework for High-Performance Ionic Conduction”。

图1.(a)MIL-101-SO3Na结构示意图与窗口尺寸

(b)离子液体阴阳离子尺寸

(图片来源:彩票注册_彩票最佳网投平台_彩票最新平台app-诚信第一 ChemElectroChem)

 

  在MIL-101-SO3Na孔道中引入离子液体以后,相较于几乎绝缘的MOF材料,离子电导率随离子液体引入量的增加而明显增加,IL&Na-salts@MOF体系中加入钠盐可明显提高其电导率,如EB-15样品(1.32×10–2 S·cm–1)的电导率是EB-13样品(7.66×10–3 S·cm–1)电导率的1.72倍,本研究中制备的样品EB-15的电导率最高,活化能为0.2 eV。鉴于Na+导电材料的研究热点和巨大的应用市场,探索和开发新型Na+导电材料具有重要现实意义,因此,离子液体与阴离子对应的钠盐功能化MIL-101-SO3Na制备的导电材料具有良好的应用前景。

图 2.(a)EB-15的Nyquist 图(25~150 oC)

(b)EB-X样品的电导率随温度的变化

(c)EB-X样品的阿累尼乌斯曲线

(d)IL&Na-salts@MIL-101-SO3Na的离子电导率(150 oC)

(图片来源:彩票注册_彩票最佳网投平台_彩票最新平台app-诚信第一 ChemElectroChem)

 

 

 

 

原文链接:

原文作者:

QiuxiaXu, Fan Yang, Xiangping Zhang, Jian-Rong Li*, Jian-Feng Chen and SuojiangZhang*

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