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层次结构金属有机框架和共价有机框架的电化学功能及其未来发展前景( Emergent Electrochemical Functions and Future Opportunities of Hierarchically Constructed Metal–Organic Frameworks and Covalent Organic Frameworks )
Y Hara K Sakaushi
设计从分子尺度到体尺度的空间和建筑特征是材料科学的重要课题之一，近年来受到了人们的广泛关注。回顾过去的研究，多孔结构的空间特征对传质现象应用的影响在过去的二十年中在传统无机材料如陶瓷中得到了广泛的研究。然而，由于这类材料在分子水平上难以精确控制多孔结构，从分子水平到介观/宏观尺度的空间和结构特征的影响仍然缺乏力学理解，尤其是在电化学反应中。深入了解定义良好的结构中的基本电化学功能对于进一步推进关键的下一代能源器件是必不可少的。此外，在网状结构中形成周期性孔隙率被认为是控制材料电子结构的一种新兴方法。在这篇综述中，我们重点研究了分子水平上的金属-有机骨架（MOFs）和共价有机骨架（COFs）的结构，从低于网状结构的分子结构到介观/宏观尺度的结构。通过在MOFs/COFs中连接定义良好的纳米多孔结构和附加的长度尺度空间或形状，有望获得对新兴器件的紧急电化学功能，如超越锂离子电池，包括全固态可充电电池。本文综述了近年来国内外关于多层结构MOFs/CoFs材料的合成策略及其结构效应的研究进展,指出了多层结构MOFs/CoFs材料的重要性和未来发展方向,同时强调了满足下一代电化学器件要求的MOFs/CoFs材料的化学稳定性。
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