可用于高温锂离子电池的过渡金属氧化物极大吸引了人们对下一代高能量密度负极的设计。然而，由于固有的低抽头密度、较差的导电性和结构不稳定性，导致了高温下具有较差的循环性能和倍率性能，从而阻碍了高温锂离子电池进一步的应用。氧空位（Ov）是一种通过调控活性中心和电导率来实现高性能储锂的有效方法。
有鉴于此，华南师范大学罗一帆教授，许旋教授，徐超特聘研究员，林晓明副教授报道了采用“4S”自组装、自模板、自适应、自催化的金属−有机骨架（MOF）模板方法，引入原位氧空位，成功构建了一种层次化MnO/Co纳米颗粒嵌入型掺氮碳纳米管（CNT）-自组装的碳微多面体（Ov-MnO/Co NCPs）。
文章要点
1）含金属Co的内部纳米颗粒和外部蓬松的自生成的CNT缠绕的氮掺杂碳质基质同步构建了层次化微/纳米二次杂化材料具有高致密的密度、交错的导电网络、多方向的扩散路径和快速的电化学动力学，同时作为保护缓冲层以保证结构的稳定性。
2）引入的Ov的引入增加了离子存储活性中心，提高了以赝电容为主的存储容量。更重要的是，密度泛函理论（DFT）结果显示，Ov有利于Li+的吸附，并改善了可逆锂镀/脱锂化过程的电导率，并通过晶格内部的局部内电场进一步促进了扩散动力学和倍率容量的提高。
3）得益于优化的结构和组成，Ov-MnO/Co NCPs具有出色的“ 3C”性能，具有优异的超长循环性能（在1 A g-1下，容量保持为1713.5 mAh cm-3可达1000次循环），良好的倍率性能（甚至在10 A g-1时也可保持70.2 mAh g-1的高容量），并且在60 °C时也具有极高的高温容量。
参考文献
Jia Lin, et al, Metal−Organic Framework-Derived Hierarchical MnO/Co with Oxygen Vacancies toward Elevated-Temperature Li-Ion Battery, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.0c08808
https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c08808
