Počet záznamů: 1  

Transferring lithium ions in the nanochannels of flexible metal-organic frameworks featuring superchaotropic metallacarborane guests: mechanism of ionic conductivity at atomic resolution

  1. 1.
    SYSNO ASEP0533405
    Druh ASEPJ - Článek v odborném periodiku
    Zařazení RIVJ - Článek v odborném periodiku
    Poddruh JČlánek ve WOS
    NázevTransferring lithium ions in the nanochannels of flexible metal-organic frameworks featuring superchaotropic metallacarborane guests: mechanism of ionic conductivity at atomic resolution
    Tvůrce(i) Brus, Jiří (UMCH-V) RID, ORCID
    Czernek, Jiří (UMCH-V) RID
    Urbanová, Martina (UMCH-V) RID, ORCID
    Rohlíček, Jan (FZU-D) RID, ORCID
    Plecháček, T. (CZ)
    Zdroj.dok.ACS Applied Materials and Interfaces. - : American Chemical Society - ISSN 1944-8244
    Roč. 12, č. 42 (2020), s. 47447-47456
    Poč.str.10 s.
    Jazyk dok.eng - angličtina
    Země vyd.US - Spojené státy americké
    Klíč. slovametal-organic frameworks ; lithium metallacarborane salts ; all-solid-state electrolytes
    Vědní obor RIVCD - Makromolekulární chemie
    Obor OECDPolymer science
    Vědní obor RIV – spolupráceFyzikální ústav - Fyzika pevných látek a magnetismus
    CEPGA20-01233S GA ČR - Grantová agentura ČR
    GA18-12925S GA ČR - Grantová agentura ČR
    LM2018110 GA MŠMT - Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
    Výzkumná infrastrukturae-INFRA CZ - 90140 - CESNET, zájmové sdružení právnických osob
    CERIT-SC - 90085 - Masarykova univerzita
    CzechNanoLab - 90110 - Vysoké učení technické v Brně
    Způsob publikováníOpen access
    Institucionální podporaUMCH-V - RVO:61389013 ; FZU-D - RVO:68378271
    UT WOS000584489800029
    EID SCOPUS85094219898
    DOI10.1021/acsami.0c12293
    AnotaceMetal–organic frameworks (MOFs), owing to their unique architecture, attract consistent attention in the design of high-performance Li battery materials. Here, we report a new category of ion-conducting crystalline materials for all-solid-state electrolytes based on an MIL53(Al) framework featuring a superchaotropic metallacarborane (Li+CoD–) salt and present the first quantitative data on Li+ ion sites, local dynamics, chemical exchange, and the formation of charge-transfer pathways. We used multinuclear solid-state nuclear magnetic resonance (ss-NMR) spectroscopy to examine the mechanism of ionic conductivity at atomic resolution and to elucidate order–disorder processes, framework–ion interactions, and framework breathing during the loading of Li+CoD– species and transfer of Li+ ions. In this way, the MIL53(Al)@LiCoD framework was found to adopt an open-pore conformation accompanied by a minor fraction of narrow-pore channels. The inserted Li+ ions have two states (free and bound), which both exhibit extensive motions. Both types of Li+ ions form mutually communicating chains, which are large enough to enable efficient long-range charge transfer and macroscopic conductivity. The superchaotropic anions undergo high-amplitude uniaxial rotation motions supporting the transfer of Li+ cations along them, while the fluctuations of MOF aromatic linkers support the penetration of Li+ through the channel walls. Our findings provide a detailed atomic-resolution insight into the mechanism of ionic conductivity and thus have significant implications for the design of the next generation of energy-related materials.
    PracovištěÚstav makromolekulární chemie
    KontaktEva Čechová, cechova@imc.cas.cz ; Tel.: 296 809 358
    Rok sběru2021
    Elektronická adresahttps://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.0c12293
Počet záznamů: 1  

  Tyto stránky využívají soubory cookies, které usnadňují jejich prohlížení. Další informace o tom jak používáme cookies.