第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛
2024
校赛
课外学术科技作品竞赛（主体赛）
特等奖
未转化
否
随着全球能源需求的持续攀升，“碳中和”是当今全球面临的环境问题之一，高性能电极材料的研发成为了推动水系储能技术发展的关键所在。金属有机框架（MOF）是一类由多种金属离子和有机配体组装而成的结晶多孔材料，因具有通道丰富、比表面积高、可修饰性强等特点，在电化学应用中得到了广泛的研究，例如可充电电池。其中，相比于使用有机电解质的二次电池，水系电池具有安全性高、成本低、环境友好等优点。然而，大部分MOF材料在水溶液环境中的化学与电化学稳定性较差，使其在水系电池中的应用具有一定挑战。针对MOF材料存在的挑战，本项目基于MOF纳米化、MOF复合及衍生策略，实现MOF基材料的可控制备，克服了其原有的稳定性与导电性难题，从而应用于锌碘/镍锌电池等可充电水系电池并实现电池的“安全化、清洁化、便携化”。同时，项目探索了MOF基水系储能器件在充放电过程中的电化学行为，揭示了其电化学反应机理及结构与性能之间的内在联系，为构效关系的深入理解奠定了坚实基础。MOF基材料应用于储能器件展现了良好的前景，具有优异的储能效率与循环稳定性，为新型储能技术的发展提供了有力支撑。
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暂未公开
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