镍酞菁二维MOF正极宿主

高电压平台近理论值

利用原子级分散的Ni-N₄位点同时实现溴的吸附与催化转化，从而抑制穿梭效应并提升溴利用率。

Wei, Hua · Qu, Guangmeng · Zhang, Xiangyong · Baohui, Ren · Shizhen, Li · Jingjing, Jiang · Yihan, Yang · 杨金龙 · Lingzhi, Zhao · 李洪飞 · Chunyi, Zhi · Liu, Zhuoxin

Energy and Environmental Sciences 2023

参数信息

比容量（2 A g⁻¹）

265 mA h g⁻¹

放电电压平台

1.82 V

比容量（5 A g⁻¹）

240 mA h g⁻¹

容量保持率

95 %

技术优势

电压近理论值

NiPPc的催化作用加速溴的氧化还原反应，降低极化，使放电平台达到1.82 V，接近理论值，从而提升电池能量密度。

抑制穿梭效应

Ni-N₄位点的强极性有效吸附溴和多溴化物，将它们固定在正极区域，阻止其向锌负极迁移，从而提高溴利用率和循环稳定性。

高倍率容量保持

即使在5 A g⁻¹的高电流密度下仍能输出240 mA h g⁻¹，表明吸附-催化机制赋予电极快速的溴转化能力，适合快充场景。

长循环稳定

在3000次充放电循环后仍保持约95%的容量，得益于多溴化物被有效固定、活性物质损失少。

应用场景

• 水系锌溴电池：替代现有正极宿主，直接提升锌溴电池的电压与循环寿命。
• 高比能二次电池：凭借近理论电压平台提高能量密度，用于高比能二次电池。
• MOF基电极材料：作为MOF基电极材料，利用其配位结构实现溴的吸附与催化转化。
• 电化学催化剂：充当溴氧化还原的电催化剂，降低反应极化。