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Batteries & Supercaps:席夫碱锰团簇的热解:配体变化对超级电容器电极性能的影响

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配体调制能够直接影响配合物的物理化学性质。高温热解是将有机配体转化为碳化结构的有效方案。然而,目前很少去探索配体的变化如何去影响热解衍生物的功能。虽然已经使用热解跟踪策略来研究和开发各种功能复合材料,但这些工作都限于一种晶体,尚未深入研究不同配体对热解衍生物功能的直接影响,高温热解中极其复杂的反应也增加了探索热追踪过程的难度。基于以上的挑战,研究热解机理,对于以前驱体为导向,温度调控为手段,精准构筑具有特定功能的复合材料的工作具有指导意义。


近日,湖北大学彭旭副教授团队,发表论文讨论了两个三核锰簇由类似配体L1(N3, N1-双(3-甲氧基亚水杨基)二亚乙基三胺)和L2(N3, N1-双(亚水杨基)二亚乙基三胺)热解的过程,同时阐明了配体变化导致热解衍生物电化学性能差异的原因。通过TG-MS技术跟踪了两个三核锰团簇的热解过程,比较了它们热解机理的差异和相似性,并将其分为三个区域:(区域I)随着阴离子和溶剂分子的去除,配体结构开始坍塌;(区域II)配体结构转变为碳骨架,金属氧化物开始形成;(区域III)复合材料趋于稳定以形成分层纳米结构。当电流密度为1 A g-1,1-900的比电容为1717 F g-1,2-900的比电容是350 F g-1。随后从分子结构和堆叠模式的独特角度研究了两种类似配体三核锰簇在热解过程中的塌缩方式对电容性质的影响。最终实现以前驱体为导向的,温度调控为手段,精准合成具有特定功能的复合材料。这项工作将实现从配体调制的顶层设计到热解衍生物应用的底层逻辑的完全统一。

文信息

Pyrolysis of Schiff-Base Manganese Clusters: Effect of Ligand Modulation on the Performance of Supercapacitor Electrodes

Jianing Li, Kai Zhao, Tian Li, Yuxin Shi, Dr. Yuebin Li, Dr. Xu Peng


Batteries&Supercaps

DOI: 10.1002/batt.202200487




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