中科院新型鋰離子電池負(fù)極材料制備研究獲進(jìn)展

  近期，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在新型鋰離子電池負(fù)極材料制備研究方面取得進(jìn)展，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Adv. Funct. Mater., 2017, 27, 1604941-1604947等學(xué)術(shù)期刊上。
  近年來，納米多孔金屬有機(jī)骨架化合物(MOF)，在氣體吸附和分離、多相催化、傳感器和微反應(yīng)器等方面展現(xiàn)出較好的應(yīng)用前景。中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所稀土資源利用國家重點實驗室輕金屬與電池材料組，合成了一系列過渡金屬氧化物及其復(fù)合材料，該類材料具有高的放電比容量和良好的循環(huán)穩(wěn)定性，在MOF模板合成鋰離子電池負(fù)極材料方面取得了系列研究進(jìn)展。
  研究人員發(fā)現(xiàn)，采用共沉淀技術(shù)可以有效地將金屬陽離子吸附到具有優(yōu)良導(dǎo)電性的碲納米線表面，加入有機(jī)配體溶液后，配體與碲納米線表面的金屬離子配位形成MOF晶核，晶核生長成為MOF晶體，最終將碲納米線原位嵌入到MOF中。經(jīng)過熱處理后，可制備出具有等級多孔結(jié)構(gòu)的多金屬氧化物納米復(fù)合材料(如上圖)。
  該類納米復(fù)合材料在0.01-3.0V電壓范圍，以100mAg-1電流密度充放電100次后，比容量穩(wěn)定在956mAhg-1以上；當(dāng)充放電流密度為2000mAg-1時，比容量仍高達(dá)307mAhg-1，顯示出優(yōu)良的電化學(xué)儲能特性。
  相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Adv. Funct. Mater., 2017, 27, 1604941-1604947；ACS Energy Lett., 2017, 2, 1564-1570；Chem. Eur. J., 2016, 22, 1467-1474；ACS Nano, 2015, 9, 1592-1599；Nanoscale, 2014, 6, 5509-5515 和J. Mater. Chem. A, 2014, 2, 8048-8053等學(xué)術(shù)期刊上。該系列研究工作得到國家自然科學(xué)基金委的項目資助。
  編輯點評
  納米多孔金屬有機(jī)骨架化合物在氣體吸附和分離、多相催化、傳感器和微反應(yīng)器等方面有著較好的應(yīng)用前景，中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在新型鋰離子電池負(fù)極材料制備研究方面獲得進(jìn)展，使得材料具有更高的放電比容量和良好的循環(huán)穩(wěn)定性，這一研究成果取得進(jìn)展將有助于日后開展相關(guān)研究工作，使我國在該領(lǐng)域取得更進(jìn)一步突破。