在柔性锌空气电池（ZABs）的开发中，合理设计具有良好的氧双功能和耐久性的金属有机骨架（MOFs）衍生结构仍然是一项具有重要意义而又极具挑战性的任务。

近日，吉林师范大学Ming Feng，加拿大滑铁卢大学陈忠伟教授报道了采用自组装技术，在碳布（CC）上设计并制作了一种独特的Co-N_x-C修饰的蛋黄微笼（Co-N_x-YSC）。

文章要点

1）该过程包括两个步骤：i）合成含有阳离子修饰的MOF纳米晶的胶体溶液；ii）通过静电吸引将阳离子改性的胶体MOF自组装到带负电的碳基衬底表面。这种方法可以预先合成具有可调节构型的MOF纳米晶体，避免了在衬底上直接生长MOF的诸多困难。

2）研究人员分别在碳基衬底（碳布和碳纸）表面成功组装了十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）功能化的胶体Co-ZIF-67、Fe-普鲁士蓝（PB）、Zn-ZIF-8和Zr-UIO-66。在此基础上，进一步选择Co-ZIF-67/CC作为柔性ZABs空气电极的前驱体。

3）通过煅烧将Co-ZIF-67微立方体转化为具有Co-N_x-C修饰的蛋黄壳中空碳纳米管微笼（Co-N_x-YSC）。改变煅烧温度，研究人员进一步优化了Co-N_x-YSC/CC的电催化活性，600 °C处理的Co-N_x-YSC-600/CC表现出最佳的电化学性能（10 mA cm^-2的电流密度下，循环400次）。此外，以Co-NX-YSC/CC为空气阴极制备的柔性ZABs在不同的弯曲条件下具有优异的循环稳定性、双功能性和柔韧性。

参考文献

Zhaoqiang Li, Jingyi Yang, Xiaoli Ge, Ya-Ping Deng, Gaopeng Jiang, Haibo Li, Guiru Sun, Wenwen Liu, Yun Zheng, Haozhen Dou, Hailiang Jiao, Jianbing Zhu, Nan Li, Yongfeng Hu, Ming Feng and Zhongwei Chen, Self-assembly of Colloidal MOFs Derived Yolk-Shelled Microcages as Flexible Air Cathode for Rechargeable Zn-Air Batteries, Nano Energy, (2021)

DOI：10.1016/j.nanoen.2021.106314

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106314