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利用水热二次生长法制备用于H_(2)/CO_(2)分离的KAUST-8膜
1
作者
Asad Sharif
王泓博
+2 位作者
鲁金明
杨建华
刘毅
《膜科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期90-99,共10页
KAUST-8纳米片比表面积和孔隙率较高、铝金属位点丰富,因此具有出色的二氧化碳吸附能力.在本研究中,采用水热二次生长技术,在粗糙的大孔α-Al_(2)O_(3)载体管上,引入氧化铝和硝酸镍作为前驱体,其中,Al_(2)O_(3)用于控制无机支柱[AlF_(5)...
KAUST-8纳米片比表面积和孔隙率较高、铝金属位点丰富,因此具有出色的二氧化碳吸附能力.在本研究中,采用水热二次生长技术,在粗糙的大孔α-Al_(2)O_(3)载体管上,引入氧化铝和硝酸镍作为前驱体,其中,Al_(2)O_(3)用于控制无机支柱[AlF_(5)(H_(2)O)]^(2-)的生长,Ni(NO_(3))_(2)·6H_(2)O用于提高金属前驱体镍源在溶剂中的溶解度,促进Ni(Ⅱ)-吡嗪方格的形成,并与无机柱中心[AlF_(5)(H_(2)O)]^(2-)反应,合成了多晶KAUST-8膜.并进一步探讨了反应物浓度、时间、温度等合成条件以及溶剂对KAUST-8膜性能的影响.优化后的KAUST-8膜的H_(2)渗透率为1.27×10^(-7)mol/(m^(2)·s·Pa)(25℃、0.1 MPa条件下),H_(2)/CO_(2)的理想选择性为19.3.
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关键词
CO_(2)分离
KAUST-8
膜
氟化
金属
有
机框
架
膜
水热合成
H_(2)纯化
下载PDF
职称材料
基于氟化金属-有机框架材料的功能化隔膜设计及其在锂金属电池中的应用
2
作者
李迪雄
肖迎波
《材料研究与应用》
CAS
2024年第6期985-991,共7页
开发高能量密度的锂电池是满足先进储能系统需求日益增长的关键。锂金属电池因理论比容量高而备受关注,但不均匀的锂离子通量和锂枝晶等问题限制了其进一步应用。因此,采用氟化金属-有机框架材料(Metal-organic frameworks,MOFs)修饰聚...
开发高能量密度的锂电池是满足先进储能系统需求日益增长的关键。锂金属电池因理论比容量高而备受关注,但不均匀的锂离子通量和锂枝晶等问题限制了其进一步应用。因此,采用氟化金属-有机框架材料(Metal-organic frameworks,MOFs)修饰聚丙烯(Polypropylene,PP)隔膜的新策略来克服上述挑战。通过合成氟化金属-有机框架材料,并将其涂覆在PP隔膜表面,成功制备出基于氟化金属-有机框架材料的功能化隔膜(MOF-4F@PP)。MOF-4F的电负性纳米孔道和均一多孔结构可限制溶液中阴离子的移动,并加速锂离子的传输。实验结果表明,相比于未改性的PP隔膜,MOF-4F@PP隔膜具有优异的电解液润湿性、高的离子电导率(0.96 mS·cm^(-1))和锂离子迁移数(0.62)。所以,MOF-4F@PP隔膜能实现更均匀的锂离子通量,形成更稳定的界面层,有效抑制锂枝晶的生长。电化学性能研究进一步表明,使用MOF-4F@PP隔膜组装的Li//Cu和Li//Li电池的循环寿命显著提升,实现了超过1 000 h的循环。MOF-4F@PP隔膜在锂沉积/剥离过程中展现出优异的稳定性,为锂金属电池的长期运行提供了可靠的保障。此外,采用MOF-4F@PP隔膜组装的Li//LiFePO_(4)电池也呈现出优异的倍率和循环性能,在1 C下经过200次循环后放电容量仍高达125 mAh·g^(-1)。结果表明,氟化金属-有机框架材料的功能化隔膜对调控离子的传输起到了至关重要的作用,为提升锂金属电池性能提供了新的途径和可能性。
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关键词
氟化
金属
-
有
机框
架
材料
聚丙烯
功能化隔
膜
枝晶
锂
金属
负极
锂
金属
电池
多孔结构
离子传输
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职称材料
题名
利用水热二次生长法制备用于H_(2)/CO_(2)分离的KAUST-8膜
1
作者
Asad Sharif
王泓博
鲁金明
杨建华
刘毅
机构
大连理工大学吸附与无机膜研究所
出处
《膜科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期90-99,共10页
基金
国家自然科学基金项目(21776031,22378044)。
文摘
KAUST-8纳米片比表面积和孔隙率较高、铝金属位点丰富,因此具有出色的二氧化碳吸附能力.在本研究中,采用水热二次生长技术,在粗糙的大孔α-Al_(2)O_(3)载体管上,引入氧化铝和硝酸镍作为前驱体,其中,Al_(2)O_(3)用于控制无机支柱[AlF_(5)(H_(2)O)]^(2-)的生长,Ni(NO_(3))_(2)·6H_(2)O用于提高金属前驱体镍源在溶剂中的溶解度,促进Ni(Ⅱ)-吡嗪方格的形成,并与无机柱中心[AlF_(5)(H_(2)O)]^(2-)反应,合成了多晶KAUST-8膜.并进一步探讨了反应物浓度、时间、温度等合成条件以及溶剂对KAUST-8膜性能的影响.优化后的KAUST-8膜的H_(2)渗透率为1.27×10^(-7)mol/(m^(2)·s·Pa)(25℃、0.1 MPa条件下),H_(2)/CO_(2)的理想选择性为19.3.
关键词
CO_(2)分离
KAUST-8
膜
氟化
金属
有
机框
架
膜
水热合成
H_(2)纯化
Keywords
CO_(2) separation
KAUST-8 membranes
fluorinated MOF membranes
hydrothermal synthe-sis
H_(2) purification
分类号
TQ028.8 [化学工程]
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职称材料
题名
基于氟化金属-有机框架材料的功能化隔膜设计及其在锂金属电池中的应用
2
作者
李迪雄
肖迎波
机构
广东工业大学材料与能源学院
出处
《材料研究与应用》
CAS
2024年第6期985-991,共7页
基金
中国博士后科学基金第74批面上资助项目(2023M740746)。
文摘
开发高能量密度的锂电池是满足先进储能系统需求日益增长的关键。锂金属电池因理论比容量高而备受关注,但不均匀的锂离子通量和锂枝晶等问题限制了其进一步应用。因此,采用氟化金属-有机框架材料(Metal-organic frameworks,MOFs)修饰聚丙烯(Polypropylene,PP)隔膜的新策略来克服上述挑战。通过合成氟化金属-有机框架材料,并将其涂覆在PP隔膜表面,成功制备出基于氟化金属-有机框架材料的功能化隔膜(MOF-4F@PP)。MOF-4F的电负性纳米孔道和均一多孔结构可限制溶液中阴离子的移动,并加速锂离子的传输。实验结果表明,相比于未改性的PP隔膜,MOF-4F@PP隔膜具有优异的电解液润湿性、高的离子电导率(0.96 mS·cm^(-1))和锂离子迁移数(0.62)。所以,MOF-4F@PP隔膜能实现更均匀的锂离子通量,形成更稳定的界面层,有效抑制锂枝晶的生长。电化学性能研究进一步表明,使用MOF-4F@PP隔膜组装的Li//Cu和Li//Li电池的循环寿命显著提升,实现了超过1 000 h的循环。MOF-4F@PP隔膜在锂沉积/剥离过程中展现出优异的稳定性,为锂金属电池的长期运行提供了可靠的保障。此外,采用MOF-4F@PP隔膜组装的Li//LiFePO_(4)电池也呈现出优异的倍率和循环性能,在1 C下经过200次循环后放电容量仍高达125 mAh·g^(-1)。结果表明,氟化金属-有机框架材料的功能化隔膜对调控离子的传输起到了至关重要的作用,为提升锂金属电池性能提供了新的途径和可能性。
关键词
氟化
金属
-
有
机框
架
材料
聚丙烯
功能化隔
膜
枝晶
锂
金属
负极
锂
金属
电池
多孔结构
离子传输
Keywords
fluorinated metal-organic frameworks
polypropylene
functional separators
dendrites
lithium metal anodes
lithium metal batteries
porous structures,ion transports
分类号
TK01 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
利用水热二次生长法制备用于H_(2)/CO_(2)分离的KAUST-8膜
Asad Sharif
王泓博
鲁金明
杨建华
刘毅
《膜科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
基于氟化金属-有机框架材料的功能化隔膜设计及其在锂金属电池中的应用
李迪雄
肖迎波
《材料研究与应用》
CAS
2024
0
下载PDF
职称材料
已选择
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