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温州大学考研，温州大学考研报录比

1成果简介

中空碳材料因其独特的多孔结构和电学性质而被认为是催化和电化学储能中的重要支撑材料。本文，温州大学钱金杰副研究员团队、北京化工大学junqing pan、西安理工大学孙学良等在《advanced science》期刊发表名为“in-mof-derived hierarchically hollow carbon nanostraws for advanced zinc-iodine batteries”的论文，研究inof-1的铟基有机骨架可以在惰性氩气下通过纳米氧化铟与碳基体之间的氧化还原反应进行热碳化形成铟颗粒。具体而言，通过在脱羧过程中结合融合和去除铟而原位获得一种多孔中空碳纳米管（hcns）。

合成后的 hcns 具有更多的电荷活性位点、短而快速的电子和离子传输途径，以其独特的内腔和管壁上相互连接的多孔结构，已成为碘等电化学活性物质的优良载体。确保电解质中碘物质的吸附和溶解达到快速平衡。基于hcns的zib的倍率和循环性能大大提高，从而表现出优异的容量保持率。它显示出比典型的单向碳纳米管更好的电化学交换容量，使hcns成为新一代高性能电池的理想正极材料。

2图文导读

图1、在不同温度下获得具有不同碳化阶段的inof-1衍生的分级多孔hcns的示意图。

图2、a) inof-1, b) inof-1@500, c) inof-1@600, d) inof-1@800, e) hcns 的 sem、tem 和 hr-tem 图像。f) haadf-stem 图像和 hcns 的相应 edx 元素映射。g1) inof-1@500 和 g2) hcns的saed模式。h) hcns 元素分布的线性扫描。i) 前驱体 inof-1 和煅烧后的 inof-1@t的pxrd图。

图3、a) c1s, b) o1s, c) in 3d inof-1@t的解卷积 xps 光谱。d) cnt和e) hcns的n2等温线和psd曲线。

图4、a) cnts 和 b) hcns 在充电/放电过程中的电荷存储机制示意图。c) sem 图像，d) 元素映射，和 e) hcns/i 0.5的 edx 光谱。

图5、a) cnt 和 hcns在 1 mv s -1时的 cv 曲线。b) hcns 的 cv 曲线。c) 峰值电位分离值。d) i p和v 1/2的函数。e) cv 曲线的比容量。f) 奈奎斯特图。g) hcns/i 0.5在 1 a g -1时的电压曲线。h) cnt/i 0.5和 hcns/i 0.5的电压曲线。i) hcns/i 0.5在不同电流密度下的倍率能力。

图6、a) 以 hcns/i 0.5为正极，锌片为负极材料的 zib 的示意性操作机制。b) hcns/i 0.5和cnt/i 0.5在1 a g -1时的电压曲线。c) hcns/i 0.5在不同电流密度下的电压曲线。d) 1 a g -1下的循环稳定性，(d)中的插图显示了由组装设备驱动的电风扇电机。

3小结

本文mof被视为一种有前途的前体和/或模板，用于方便合成具有高级功能的中空和多孔碳纳米材料，这将进一步提供无污染的碳纳米材料。

文献：

https://doi.org/10.1002/advs.202105063

来源：文章来自adv sci网站，由材料分析与应用整理编辑。

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