近日,山东大学化学与化工学院前沿化学研究院吴昊教授团队在MOFs用于电催化与储能材料研究中取得一系列新进展,相关成果均发表在国际期刊Angew. Chem. Int. Ed.,山东大学博士研究生王萧为研究论文“Metal-Organic Frameworks: Direct Synthesis by Organic Acid-Etching and Reconstruction Disclosure as Oxygen Evolution Electrocatalyst”的第一作者。
科研团队设计了一种α-FeOOH包覆的镍-儿茶酚酸MOF复合材料(FeOOH@Ni-CAT)。该材料具有“易再生”特性,循环使用384小时性能无明显衰减。该设计使MOFs基催化剂兼具高性能与长寿命,可适配风电、光伏等间歇性能源驱动的电解系统,为理性设计高效、稳定OER催化剂提供了新思路。
由于配体与金属节点的完全配位(饱和配位),导致MOFs作为电极材料在储能中的应用滞后。团队通过重新设计获得含有非桥接缺陷的MOF(d-MOF)材料。经计算表明,重新设计的d-MOF材料能显著增强了Li+吸附能,降低了Li+迁移能垒。因此,新的d-MOF表现出了远超原始p-MOF材料的锂存储性能,该项研究凸显了利用非桥接缺陷调制MOFs开发高性能锂离子电池的潜力。