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楼雄文：分级复合纳米材料(Co3O4腔体嵌入Fe2O3纳米管)提高锂电池性能
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【引言】
因此，需要合理设计纳米复合结构来改善电化学性能。基于金属氧化物的超细纳米结构工程，可增加电极-电解质界面的接触，缩短Li+的传输距离，释放脱嵌过程中的结构应力，受到大家的广泛关注。
本文亮点
1 开发了一种金属有机框架（MOF）模板辅助合成方法，在Co3O4腔体内嵌入Fe2O3纳米管得到分级复合材料。
2 这种分级复合材料显示出优异的锂电负极电化学性能。
内容简介
这种分级复合材料的结构和成分特征有利于提高储锂性能：0.5 A/g下初始充放电容量分别为709.89和921.9 mAh/g；循环80周后放电容量保持在951 mAh/g。该研究为可控合成复杂空心纳米结构并应用于储能领域提供思路。
图文导读
1 MIL-88B纳米棒@ZIF-67前驱体的纳米结构
基于溶液的混合方法促使MIL-88B纳米棒在单个ZIF-67多面体颗粒表面的自组装。
利用PVP对预先合成好的MIL-88B纳米棒进行表面修饰，将MIL-88B纳米棒与含有Co2+金属离子和有机配体的溶液混合，原位生成MIL-88B纳米棒@ZIF-67复合物，MIL-88B纳米棒均匀嵌入在单个ZIF-67颗粒上。
2 Fe2O3纳米管@ Co3O4复合材料的纳米结构
以MIL-88B@ZIF-67为前驱体，通过在空气中热处理热解、氧化获得Fe2O3纳米棒@Co3O4复合材料颗粒。该分级复合纳米结构保持了前驱体的形貌和结构。3 Fe2O3纳米管@ Co3O4复合材料的电化学性能
Fe2O3纳米管@Co3O4分级复合材料显示出优异的锂电池负极储锂性能：0.5 A/g下初始充放电容量分别为709.89和9 21.9 mAh/g，初始库仑效率为77%；循环80周后放电容量保持在951 mAh/g。这主要得益于：1）复合结构中两种不同氧化物的氧化还原化学势不同，有利于电化学反应以及高能量密度；2）分级腔体结构有利于电极/电解液的充分接触以及容纳嵌Li+/脱Li+过程中带来的应变和体积变化。
作者简介
主要研究方向：
中空纳米结构材料的设计合成与应用研究：如 ① 锂离子电池；② 超级电容器；③ 电催化等。
主页：
http://www.ntu.edu.sg/home/xwlou/
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