硅(Si)作为锂离子电池(LIBs)中极具发展前景的负极材料已被广泛研究。但仍存在一个问题，Si和Li的合金化反应常常导致电极结构失效，电极容量迅速下降。在此，为了提高性能和保持电极的结构完整性，日本国家材料科学研究所&筑波大学的Jie Tang等人开发了一种原位封装Si纳米粒子，形成金属-有机骨架(MOF)衍生的碳壳。使用这种策略，在硅纳米颗粒和碳壳层之间形成了一个紧凑和健壮的界面，同时减少了不必要的暴露区域。此外，MOF衍生碳壳层中的孔隙为锂离子的渗透和扩散提供了良好的通道。形成的复合电极表现出良好的电化学性能和得到了在200 mA g^-1时容量达到3714 mAh g^-1，以及杰出的可逆容量，在经过1000个循环周期后，在5000mA g^-1时，达到820mAh g^-1。通过对封装Si和裸露Si的直接比较，揭示了MOF衍生碳壳的重要性及其在下一代高容量LIBs中的巨大应用潜力。

Runsheng Gao, JieTang，Xiaoliang Yu，Shuai Tang，Kiyoshi Ozawa，Taizo Sasaki，Lu-Chang Qin. In Situ Synthesis of MOF-Derived Carbon Shells for Silicon Anode with Improved Lithium-Ion Storage. 

DOI: 10.1016/j.nanoen.2019.104444

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.104444