Décrypter les mécanismes rédox des MOFs conducteurs pour améliorer le stockage d’énergie

Les réseaux métallo-organiques (MOFs) conducteurs sont prometteurs pour le stockage d’énergie, mais les mécanismes contrôlant leurs propriétés rédox restent mal compris. Les potentiels rédox observés dans des MOFs au lithium, sodium ou potassium ne suivent pas les prédictions du modèle électrostatique classiques, suggérant que d’autres phénomènes physiques interviennent.

Pour élucider cette anomalie, Alexandru Vlad (WEL Research Institute – UCLouvain) et ses collaborateurs ont combiné des mesures expérimentales et des calculs théoriques, révélant que les propriétés rédox des MOFs conducteurs ne peuvent être expliquées uniquement par des interactions électrostatiques. Elles résultent d’une compétition entre effets électroniques et vibroniques du matériau. Parmi les les MOFs étudiés, Na₂-Mn-DOBDC s’est distingué par ses performances supérieures, avec un potentiel moyen d’environ 3,0 V et une bonne stabilité au cyclage, soulignant son fort potentiel pour les applications de stockage d’énergie grâce à un équilibre optimal entre effets électroniques et vibroniques.

Référence : Rambabu et al, Redox control in a conducting MOF through coupled electronic−vibronic effects, J. Am. Chem. Soc. (2026)  https://doi.org/10.1021/jacs.5c20277