过渡金属氧化物（TMOs）可作为新一代锂离子电池（LIBs）的负极材料。然而，其较差的电子和离子导电性以及巨大的体积变化等缺点，导致其容量较低，衰减较快。

为了解决上述问题，近日，江苏大学沈小平教授报道了开发了一种还原氧化石墨烯（rGO）封装TMOs的策略。

文章要点

1）研究人员采用简单的金属-有机骨架前驱体法制备了rGO片包裹Co₃O₄-CoFe₂O₄微立方体的Co₃O₄-CoFe₂O₄@rGO复合材料，其中Co[Fe(CN)₅NO]微立方体被石墨烯氧化物薄片原位包覆，然后进行两步煅烧。

2）实验结果显示，作为锂离子电池负极材料，Co₃O₄-CoFe₂O₄@rGO复合材料具有显著的可逆容量（300次循环后0.2 A g⁻¹时的容量达到1393 mAh g⁻¹）、优异的长期循环稳定性（500次循环后2.0 A g⁻¹下的容量达到701 mAh g⁻¹）和优异的倍率性能（4.0 A g⁻¹下的容量达到420 mAh g⁻¹）。

3）Co₃O₄-CoFe₂O₄@rGO复合材料优异的储锂性能归功于其独特的双缓冲结构，其中外部柔性的rGO外壳可以防止电极的结构坍塌并提高其导电性，而Co₃O₄-CoFe₂O₄微立方体可以缓冲体积膨胀。

这项工作为构建新型的rGO包裹的双金属氧化物储能和转换应用提供了一种通用和简单的策略。

参考文献

Keqiang Xu, et al, Construction of rGO-Encapsulated Co₃O₄-CoFe₂O₄ Composites with a Double-Buffer Structure for High-Performance Lithium Storage, Small 2021

DOI: 10.1002/smll.202101080

https://doi.org/10.1002/smll.202101080