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旨在提高鋰離子電池(LIBs)電化學性能的電極設計策略在利用所涉及的能量轉換的力量方面發揮著關鍵作用。金屬有機框架(MOFs)作為LIBs的電極材料已引起科學界的興趣，而原始MOFs的利用受到有限導電性和穩定性的阻礙，部分原因是它們缺乏分級結構的孔。

江蘇科技大學于超、袁愛華、揚州大學龐歡等報道了利用機械球磨輔助水熱法獲得具有優異和長效LIBs性能的原始Ni-MOF基電極。

圖1 材料合成

首先，通過一鍋溶劑熱法制備Ni₃(2,3,6,7,10,11-六亞氨基三苯)₂ (Ni-HITP) 納米片(NHS)和Ni-HITP顆粒(NHP)材料。NHS和NHP的結構與Ni-BTC相似，具有優良的導電性。顆粒狀NHP具有較高的初始比容量，但比容量容易衰減。

相反，NHS的初始比容量低而循環穩定性突出。為整合這兩個優點，納米片和納米顆粒的進一步組裝僅通過球磨處理中的機械靜電組裝實現，從而形成具有優化孔和通道的分級Ni-MOF納米結構（NHS和NHP的集合，表示為NHM）。

圖2 NHP、NHM和NHS的形貌表征

NHM受益于二維納米片和一維納米顆粒的多尺度集成，提供了超高容量（0.1 A g^-1下充放電循環100次后具有1280 mAh g^-1的容量）和緩解的容量衰減（1 A g^-1的高倍率下循環1000次后具有392 mAh g^-1的容量），超過了最先進的原始MOF 基負極，并與應用于LIB負極的大多數復合材料相當。這項工作突破了原始MOFs的容量限制，為實現更好的能量轉換和存儲提供了新途徑。

圖3 NHP、NHM和NHS的電化學性能

Synthesis of Tostadas-Shaped Metal-Organic Frameworks for Remitting Capacity Fading of Li-Ion Batteries. Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202109927

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于超/袁愛華/龐歡AFM：具有優異和長效鋰離子電池性能的原始Ni-MOF基電極

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