467-MOF(Al),Al-bttotb,CAS NO.：1818266-93-1

分子式：C54H33Al3O21.C3H7NO.H2O

分子量：1189.88

材料名稱：467-MOF

其他名稱：Al-bttotb; [Al3(BTTB)2(OH)3](DMF)5.5(H2O)3

CAS：1818266-93-1

單位分子式 C54H30O21Al3.C3H7NO

單位分子量 1168.84168

配位金屬 Al

配體 4,4',4''-(苯基-1,3,5-三氧代)-苯甲酸 (CAS: 1071125-59-1)

孔徑 二維垂直孔道: 0.4*0.5 和 0.5*0.6

孔容 0.46 cm3/g

比表面 BET比表面 700 m2/g

報道了用于鋰離子電池中的鋁金屬有機框架(Al-MOF)/石墨烯氧化物負極復合材料的開發取得的重要進展。以水為溶劑，在水熱條件下合成了鋁基MOF。 然后，通過 簡單的方法合成了一種獨特的Al- MOF/石墨烯復合材料。 在此方法中，氧化石墨烯(氧化石墨烯)是通過帶正電的鋁 錳粒子和帶負電的氧化石墨烯薄片之間的靜電力引入的。 之后，氧化石墨烯被維生素C還原為石墨烯。 由此 當作為鋰離子電池的陽極進行測試時 ，這種Al-MOF/石墨烯復合材料顯示出電化學性能的**增強。

合成Al- MOF顆粒，然后用石墨烯進行均勻包裹，形成 Al- MOF/石墨烯復合材料 (化學式:Al(OH)[O2C-C6H4-CO2])。研究發現，與石墨烯復合后的Al-MOF材料比純Al-MOF負極的比容量增長了近十倍。該材料電化學性巨大提升的機理是充放電過程中的鋰離子嵌入/脫出誘導了Al-MOF的有序無序轉變，從而為鋰離子的存儲和傳輸提供了更多的活性位點和通道。此外，石墨烯對Al-MOF的包裹一方面加固了無序化后的Al-MOF結構，防止其粉化塌陷；另一方面增加負極材料的電導率。 與純Al-MOF相比， 在電流密度 100?mA?g?1下，Al-MOF/石墨烯復合材料的電化學性能**提高，其 比容量不斷增加（從60到400?mAh g?1） 。 MOF粒子通過石墨烯片與集電器保持導電狀態， 這些薄片增加了電子電導率，同時增強了通過SEI層的Li+離子遷移動力學和電荷轉移反應。這一工作表明，鋰化/去鋰化在金屬氧化物中誘導有序-無序轉變和石墨烯對金屬氧化物的優化包裹對提高陽極材料的容量和循環穩定性至關重要。因而，選擇合適的MOF，并采用石墨烯的包裹是改善MOF基負極材料電化學性能的**途徑。

Al-MOF/石墨烯復合材料的制備過程示意圖。

論文要點：1、制備了鋰離子電池陽極用 Al-MOF/石墨烯復合材料。

2、隨著放電/充電循環，陽極的容量迅速增加。

3、這種巨大的增強是由于放電/充電引起的無序。

4、無序引入了更多的孔隙和通道到復合材料中。

5、石墨烯的加入提高了MOF粒子的電導率。

總之，合成了一種電化學性能良好的Al- MOF/ 石墨烯復合材料。 通過自組裝過程，Al-MOF被均 勻地包覆 在石墨烯 片上。 MOF粒子通過石墨烯片與集電器保持導電狀態， 這些薄片增加了電子電導率，同時增強了通過SEI層的Li+離子遷移動力學和電荷轉移反應。同時由于 鋰化/脫鋰作用引起的MO F晶體的結構有序無序轉變，從而使得復合材料性能大幅提升。 因此， MOF在成鋰/脫硫循環過程中的有序-無序轉變是提高含MOF陽極材料循環穩定性的一種有希望的方法。

小編zhn2021.09.02