High Rate Capability Battery Materials via Topochemical Polymerization in Metal-Organic Frameworks
通过金属有机框架中的拓扑化学聚合制备高倍率电池材料
基本信息
- 批准号:15K21616
- 负责人:
- 金额:$ 2.66万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
- 财政年份:2015
- 资助国家:日本
- 起止时间:2015-04-01 至 2017-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Rechargeable lithium-ion batteries are widely used in mobile phones, laptop computers and hybrid electric cars, owing to their superior energy density compared to other forms of portable electric energy storage. However, advances in battery technology, particularly with regards to improving power density, are still required to replace fossil fuels as the primary energy source for cars and enable widespread use for renewable energy storage.This research aims to create new lithium storage materials with high energy density and high power density, using the concepts of modular metal-organic frameworks (MOF) and topotactic polymerization. The MOF, lithium terephthalate, was recently discovered to stably store up to 300mAh/g - similar to current graphitic electrodes - but, owing to low electronic conductivity, it suffers from poor rate capability but poor stability.In order to create a material that combines the benefits of lithium terephthalate and PA, a new MOF will be designed that can undergo topotactic polymerization to create conducting PA within a framework of lithium-storing terephthalate units. Furthermore, the soft chemical synthesis routes and cheap precursor materials used will be attractive for commercialization in future micro- and macro-scale battery technology.
可充电锂离子电池广泛应用于手机、笔记本电脑和混合动力电动汽车,发挥其优越的能量特性与其他形式的便携式电能存储相比,电池技术的进步,特别是在提高功率密度方面,仍然需要取代化石燃料作为汽车的主要能源,并实现可再生能源存储的广泛使用。研究旨在创造具有高性能的新型锂存储材料使用模块化金属有机框架 (MOF) 和拓扑聚合的概念,最近发现 MOF(对苯二甲酸锂)可稳定存储高达 300mAh/g(与当前的石墨电极类似)。由于电子电导率低,其倍率性能较差,但稳定性也较差。为了创造一种结合对苯二甲酸锂和PA优点的材料,一种新型MOF将被开发出来。此外,所使用的软化学合成路线和廉价的前体材料对于未来微型和宏观电池技术的商业化将具有吸引力。
项目成果
期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Coordination Environments and Pi-Conjugation in Dense Lithium Coordination Polymers
致密锂配位聚合物中的配位环境和π共轭
- DOI:10.1039/c5ce01658d
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:3.1
- 作者:S. Tominaka;H. H.-M. Yeung;S. Henke;A. K. Cheetham
- 通讯作者:A. K. Cheetham
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