日前，山东大学前沿交叉科学青岛研究院—分子科学与工程研究院吴昊、邓伟侨教授团队在锂离子电池（锂离子电池失效剖析与测试技术交流会）储能研究中获得进展，有关成就以“Dual-conductive metal-organic framework@MXene heterogeneity stabilizes lithium-ion storage”为题发表在国际期刊Journal of Energy Chemistry（化学一区，IF：13.599）。山东大学为该论文的唯一完成单位，前沿交叉科学青岛研究院2019级博士研究生孙兰菊为第一作者，邓伟侨教授和吴昊教授为一同通讯作者。
日前，山东大学前沿交叉科学青岛研究院—分子科学与工程研究院吴昊、邓伟侨教授团队在锂离子电池（锂离子电池失效剖析与测试技术交流会）储能研究中获得进展，有关成就以“Dual-conductive metal-organic framework@MXene heterogeneity stabilizes lithium-ion storage”为题发表在国际期刊Journal of Energy Chemistry（化学一区，IF：13.599）。山东大学为该论文的唯一完成单位，前沿交叉科学青岛研究院2019级博士研究生孙兰菊为第一作者，邓伟侨教授和吴昊教授为一同通讯作者。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.jechem.2022.09.035
便携式电子商品和电动汽车的飞速发展对高能量密度锂离子电池（LIBs）（锂离子电池失效剖析与测试技术交流会）的需要越发迫切。金属有机骨架（MOF）材料因其大的比表面积，可调节的孔结构和丰富的氧化还原位点有望作为高能量密度电极材料，遭到研究者的广泛关注。虽然一些MOFs材料表现出较高的本征导电性，但较差的Li吸附能（ΔEa）妨碍了其在LIBs中的应用。因此，设计具备适合能带和电子结构的MOFs电极材料并提升其ΔEa对达成高容量和长持久性LIBs至关要紧。
该项研究通过制备一种导电的二茂铁基MOF（NF-MOF）并引入Ti3C2TxMXene优化了电子结构和ΔEa，大大提升了其Li+存储能力。密度泛函理论（DFT）计算表明，电荷在界面区从MXene向NF-MOF转移，异质界面相互用途增强了ΔEa，从而显著提升了Li+存储的能力和稳定性。所制备的导电异质结NF-MOF@MXene作为负极表现出高的比容量和优秀的循环稳定性，在5 A g-1循环5000次后容量维持率为80%，优于单组分的MXene和MOF。将该负极与商业NCM 532正极组成全电池，表现出高的能量密度(611 Wh kg-1)和功率密度(7600 W kg-1)。该工作为设计稳定、高容量的LIBs电极材料提供了指导。
上述工作得到山东大学齐鲁年轻人学者项目，山东自然科学基金，与国家重点研发计划和山东中央引导地方科技进步资金项目等的资助。
