【作者】 祁丽亚； 杨程凯； 吴凯； 周恒辉；

【Author】 Liya Qi;Chengkai Yang;Kai Wu;Henghui Zhou;Department of Chemistry,University of Peking University;

【机构】 北京大学化学与分子工程；

【摘要】 以MIL-88-Fe-NH₂为前驱体,配合氧化石墨烯,通过原位量子化和碳分解,得到常规方法无法完全实现的形如桑葚的多级结构如图1。宏观层面上,石墨烯作为反应基底,有效改善了金属有机骨架（MOFs）合成过程中易于团聚的缺点,同时粒径在5 nm左右的Fe₃O₄量子点均匀分散在碳骨架中,形成独特的微观导电结构。具体而言,量子级（氧化物）-纳米级（MOFs骨架形成的桑葚结构）-微米级（石墨烯形成的空间导电结构）,独特的分级三维空间结构使该材料既充分利用了量子点尺寸小,粒度范围窄的优良特性¹,又借助MOFs作为模板和碳骨架²,实现了充分而均匀的碳包覆,切实保证了空间层面独立,导电层面上相互联系,第一次真正实现了微观范围内的导电性。综上,此独特的电极材料同时利用了量子点,金属有机骨架和石墨烯的优良性能,充分缓解氧化物在充放电过程中体积膨胀,有望真正解决氧化物在新能源器件领域应用急需解决的难题。更多还原

【Abstract】 Unlike conventional carbon coating strategies,a hierarchically raspberry-like microstructure embedded with three-dimensional carbon-coated Fe₃O₄ quantum dots is built for ultrafast rechargeable lithium ion battery.Taking advantage of using metal organic frameworks（MOFs） as templates,it realizes in-situ quantization of Fe₃O₄ without agglomeration embedded in micro carbon coating protection,which guarantees both electrical conductivity and anti-aggregation protection for long-time cycling at microscale dimension.This this investigation may inherently solve the widely problems existed in high-capacity metal oxide anode materials and points out new directions for the future developments of ultrafast rechargeable lithium ion battery.更多还原