化学进展

作者：刘志超, 穆洪亮, 李艳, 冯柳, 王东, 温广武

单位：1 山东理工大学材料科学与工程学院 淄博 255000,2 山东理工大学分析测试中心 淄博 255000,3 山东理工大学工程陶瓷研究院 淄博 255000

关键词：碱金属离子电池,负极,金属化合物,转换型材料,金属有机框架衍生物

基金：山东省自然科学基金资助项目(ZR2020QE066),中国博士后科学基金面上项目(2020M672081),浮法玻璃新技术国家重点实验室开放课题(2020KF08)

碱金属离子电池是指以Li+、Na+、K+离子为载体的二次电池,其能量密度高、使用寿命长,在电子设备、清洁能源存储中应用广泛。负极是影响电池性能的关键因素,迫切需要开发高比容量和强结构稳定性的负极。基于转换反应的金属化合物负极理论容量高、安全性好、资源丰富,然而其导电性较差,体积效应大,会损害倍率和循环性能。利用金属有机框架材料(MOFs)可以有效解决上述问题,由MOFs衍生的金属化合物优势明显:(1)孔道丰富,离子迁移快;(2)比表面大,活性位点多;(3)结构和组成可调。本文对MOFs衍生转换型负极及其在碱金属离子电池上的应用进行了系统性梳理,综述了MOFs衍生各类化合物的研究进展,总结了由MOFs制备转化型负极的性能提升策略及机理,以及应用于电池负极的优势与挑战,并对研究新趋向进行展望。

来源：2021年第11期

《化学进展》期刊编辑部

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