MOFs基铁钴镍氧化物及其复合材料在锂离子电池中的应用

邱 滢，伍新发，孙丽侠，宋忠诚

江苏理工学院化学与环境工程学院，江苏常州231001

随着工业的发展和人类对自然的过度开发，能源问题日渐严重，所以需要开发清洁能源来满足生产和生活需求。21 世纪以来，锂离子电池（LIBs）具有能量密度高、续航能力强、使用寿命长、环保等优点，已成为便携式电子设备的主要电源。目前商用的锂离子电池负极材料主要为石墨，而石墨的理论比容量（372 mA·h/g）较低、循环稳定性差、充放电平台过低，难以满足动力电池的需求，开发安全高性能的负极材料已经迫在眉睫［1-2］。过渡金属氧化物具有很高的理论比容量，是工业石墨的2～3 倍，是很有前景的锂离子电池负极材料之一［3］。然而金属氧化物作为锂离子电池的负极，在循环过程中会产生严重的体积膨胀，引起结构的塌陷和电极粉化，从而导致比容量快速衰减［4］。

近年来，金属有机骨架化合物（MOFs）作为一种由金属离子和有机配体配位而成的新型多孔材料受到人们的关注。MOFs 具有较大的比表面积、高孔隙率以及特殊的形貌［5］，其结构多样、稳定性高且可控性强，所以在分离、催化、传感和能量储存等方面有广泛应用［6］。自从1995 年Yaghi等［7］首次合成MOFs，发现其具有特定的微孔结构后，人们陆续报道了各种类型的MOFs 的调控和性质的研究。MOFs 有很多的活性位点，可以增大反应接触面积，提高材料的利用率。利用MOFs 的金属和有机配体的多样性，通过控制反应条件或改变金属和配体，可以对材料进行结构上的调控，得到微孔、壳核还有一些其他特殊结构的MOFs。……