AFM: 一种基于锰的高性能钠离子电池正极金属有机框架材料，具有长循环寿命，归因于其金属价态稳定性和氢键网络

文章总结

  钠离子电池（SIBs）在可持续储能领域具有巨大潜力，但在正极材料的稳定性和容量方面面临挑战。金属有机框架（MOFs）因其可调节的结构和具有氧化还原活性的位点而颇具前景，然而在循环过程中，常常会因金属离子的价态变化而出现结构退化的问题。本文介绍了一种新型的锰基金属有机框架材料（Mn-PTO），它代表了一类专门为增强钠离子电池的稳定性和性能而设计的新型金属有机框架材料。Mn-PTO 通过两种协同机制解决了价态变化和结构退化的问题。首先，它通过将氧化还原活性限制在配体的羰基上，使锰离子稳定在二价态，从而确保价态的稳定性，并防止结构崩塌。其次，其氢键网络增强了结构的完整性，并缓解了因离子反复嵌入和脱嵌所产生的应力。这些创新使得 Mn-PTO 展现出优异的电化学性能，包括卓越的循环稳定性，在 5 A/g 的电流密度下循环 7000 次后仍能保持 118 mAh/g 的容量。这一性能超过了大多数已报道的有机电极材料。此外，Mn-PTO 在 20 A/g 的电流密度下还展现出了 124 mAh/g 的出色倍率性能。这些结果有力地证明了 Mn-PTO 是一种具有开创性的正极材料，为克服传统基于金属有机框架体系的局限性提供了一种坚固耐用的解决方案。

图文简介

Mn-PTO 的合成与结构表征

以 Mn-PTO 为正极的钠离子电池的电化学性能

Mn - PTO 的反应动力学

Mn - PTO 的存储机制

论文信息

通讯作者：Yunling Wu,Lijun Fu

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