IF 18.9！通过调控MOFs中的金属离子探索超级电容器新领域

本文精选

在能源需求不断增长和可持续能源解决方案迫切需要的背景下，本综述深入探讨了超级电容器(SCs)及其通过金属有机骨架(MOFs)增强性能的前景。与传统电池相比，SCs以其高功率密度、长循环寿命和环境友好性而备受关注。MOFs因其高比表面积、可调节的孔结构和多样的化学组成，成为SC电极的优异候选材料。本综述探讨了单金属和双金属MOFs的合成、结构修饰和电化学性能，强调了它们独特的结构优势和电活性位点。将不同金属离子引入MOFs产生的协同效应显著提高了其导电性、稳定性和整体电化学性能。文章还讨论了该领域的挑战和未来机遇，建议关注开发先进合成技术、优化金属离子掺杂以及将MOFs与导电材料集成以创造柔性和可扩展的能量储存解决方案。

创新点：

1. 全面阐述MOFs材料在超级电容器领域的应用现状

2. 深入分析金属离子调控的作用机制和效果

3. 系统总结单金属和双金属MOFs的性能差异

4. 提出了未来发展的关键研究方向

科研启发：

1. 材料设计应当充分考虑结构与性能的关联性

2. 多金属协同效应值得深入探索和利用

3. 应重视实际应用中的性能瓶颈问题

4. 新材料开发需要多角度评估和优化

思路延伸：

1. 可探索其他类型金属离子的组合效应

2. 研究MOFs与其他材料的复合机制

3. 发展新型原位表征手段深入理解反应过程

4. 开发更环保、低成本的合成路线

5. 探索工业化生产的可行性

6. 拓展在其他储能领域的应用

7. 研究材料稳定性提升策略

8. 开发智能化储能器件

Exploring new fields of supercapacitors by regulating metal ions in MOFs

Energy Storage Mater. (IF 18.9)

Pub Date  : 2024-10-24

DOI : 10.1016/j.ensm.2024.103859

Haonan Li, Yanzhen Liu, Xiangru Zhu, Yongfeng Li, Cheng Meng Chen

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