אפיון מגנטומטרי של מתווכים באלקטרוכימיה של מצב מוצק של מסגרות מתכת-אורגניות פעילות חמצון-חיזור

תחום המחקר שלנו הוא בהבנת מצבי האלקטרוניקה והספין של מסגרות אורגניות של מתכת מצומדת דו-ממדית pi-d והקשר שלהם עם ההתנהגות האלקטרוכימית של MOFs אלה בהתקני אחסון אנרגיה במצב מוצק. בחמש השנים האחרונות, חומרים חדשים רבים של MOF מצומדים בדו-ממד דווחו ונחקרו לשימוש בהם כחומרים פעילים בתאים אלקטרוכימיים. עם זאת, המנגנון של תהליכי אחסון המטען שלהם עדיין לא ברור.

שיטות ספקטרוסקופיות, כולל עקיפה של קרני רנטגן, ספקטרוסקופיה פוטואלקטרונית של קרני רנטגן והמבנה העדין של בליעת קרני רנטגן הן הטכניקות הנפוצות ביותר בתחום זה. טכניקות אלה חיוניות לסיווג המבנה הגבישי ומצבי החמצן של היסוד הספציפי. לא ניתן להפריד MOF דו-ממדי מהמכשיר תוך ניתוח מצב הביניים האלקטרוכימי שלו.

יש לבצע מדידה על תערובת הכוללת תוספים מוליכים וקולסרים. עם זאת, כדי לקבוע במדויק את ההתנהגות האלקטרוכימית של MOF, יש צורך לכייל את תרומתם של תוספים אלה. רוב המדדים הספקטרוסקופיים מניחים אלקטרונים מקומיים היטב ב-MOFs, אך הפרוטוקול שלנו מספק מבט פיזיקלי וחושף תופעות בעלות מתאם חזק בחומרים אלה.

אנו נמשיך להבין טוב יותר את התכונות האלקטרוניות, המגנטיות והקוונטיות של MOFs מצומדים בדו-ממד ונגשר על הפער בין כימיית קואורדינציה ופיזיקה של מצב מוצק באמצעות תובנות פיזיקליות.