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可熔性金屬有機骨架 (MOF) 為開發(fā)碳基材料提供了顯著的化學(xué)可及性和可成型性。 然而，低熔點 MOF 的稀缺性對相關(guān)設(shè)計提出了挑戰(zhàn)。

在這里，北京化工大學(xué)Jisheng Zhou，Xiaolong Jia提出了一種 MOF 熔融發(fā)泡策略，用于 Ni 單原子/量子點功能化碳泡沫 (NiSA/QD@CFs)。

文章要點

1）熔融發(fā)泡高度依賴于兩個因素：柔性金屬磷鍵與籠狀配體通過氫鍵以拉鏈結(jié)構(gòu)橋接，促進 MOF 在 200°C 以下構(gòu)象熔化，以及高退火速率，通過降低能量屏障和提高熱解焓導(dǎo)致 MOF 發(fā)泡。

2）當(dāng)用作鈉金屬陽極的主體時，泡沫結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)金屬 Na 優(yōu)先沉積在孔隙內(nèi)，而 Ni SA 和 QD 協(xié)同增強 Na 的吸收。因此，NiSA/QD@CF 電極在對稱電池中表現(xiàn)出 1000 小時的穩(wěn)定循環(huán)性能，在 100 mA/cm² 、100 mAh/cm² 和 100% 放電深度下具有 98 mV 的低滯后電壓。此外，全電池和無陽極電池均表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率和循環(huán)性能。

該策略豐富了液態(tài) MOF 家族及其在溫和加工 CF 中用于電化學(xué)儲能的應(yīng)用。

參考文獻

Peng Liu, et al, Utilizing MOFs Melt-Foaming to Design Functionalized Carbon Foams for 100% DeepDischarge and Ultrahigh Capacity Sodium Metal Anodes, ACS Nano, 2024

DOI: 10.1021/acsnano.4c14884

https://doi.org/10.1021/acsnano.4c14884