先进能源材料刊文：北大合成MOF@CNT三维交错复合材料构建高性能锂硫电池-北极星储能网

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放电比容量、循环稳定性、面积比容量是恒量锂硫电池性能高低的重要指标，但是，直到现在，同时优化上述三个属性仍然是一个挑战。

近日，北京大学曹安源教授课题组在Advanced Energy Materials发文，研究人员在前期自主开发的新型碳纳米管海绵材料的基础上，原位生长ZIF-8纳米颗粒，制备了MOF@CNT复合材料。

图1：MOF@CNT制备示意图

图2：S-ZIF-8@CNTs SEM(a-b)、TEM(c-d)

L-ZIF-8@CNTs SEM(e-f)、TEM(g-h)

科研人员通过改变前驱体的浓度调节ZIF-8纳米颗粒尺寸大小，分别制备了ZIF-8纳米颗粒直径为40nm的S-ZIF-8@CNTs和ZIF-8纳米颗粒直径为500nm的L-ZIF-8@CNTs两种材料。利用复合材料的微孔结构封存硫单质，实验发现，MOF颗粒尺寸较大时，材料的结构更稳定，电化学性能也更出色。当MOF尺寸较小时，则容易从CNT上脱落，进而造成循环稳定性的下降。S@S-ZIF-8@CNTs正极材料0.1C放电比容量可达1380mAh/g,1C循环500圈可以保留90%的容量,面积比容量更是高达11mAh/cm2,实现了放电比容量、循环稳定性、面积比容量三个指标的同时优化。

图3：电化学性能对比

图4：本文材料指标与其他文献对比

参考文献：3D, Mutually Embedded MOF@Carbon Nanotube Hybrid Networks for High-Performance Lithium-Sulfur Batteries，Advanced Energy Materials，2018.

原标题：北京大学AEM：MOF@CNT三维交错复合材料构建高性能锂硫电池

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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