金属有机骨架（MOFs）具有化学可调、孔结构可调、反应位点丰富等特点，有望成为下一代锂离子电池（LIBs）的高能负极材料。然而，晶态MOFs的孔结构在锂离子的插入和提取过程中容易崩塌，因此其电化学性能受到很大的限制。

近日，齐鲁工业大学（山东省科学院）Yanfei Zhang，奥尔堡大学Yuanzheng Yue， 奥胡斯大学Dorthe Bomholdt Ravnsbæk报道了以Co-ZIF-62为基础，研制了一种用于LIBs的用MOF玻璃负极，即Co[Im_1.75bIm_0.25]。

文章要点

1）与晶体和非晶态材料相比，这种新型负极材料具有更大的容量、更好的倍率性能和更高的循环稳定性，尽管这些材料具有相同的化学成分，但表现出不同寻常的储锂性能。

2）独特的性能归因于其开放的网络结构，特点是在各个尺度上都具有高度的无序性和较高的能态。当电流密度为2 A g⁻¹时，经1000次循环后，比容量提高了2倍，最高可达306 mA h g⁻¹。

3）研究人员通过光谱测量、对分布函数分析和密度泛函理论计算，揭示了这一突出性能的原因。具体而言，Li⁺离子在ZIF网络结构中的插入和提取破坏了Co-N配位键，从而产生了Li⁺离子扩散和存储的额外通道。

这些发现表明，MOF玻璃是开发下一代高性能锂离子电池负极的理想材料。

参考文献

Chengwei Gao, et al, Metal-organic framework glass anode with an exceptional cycling-induced capacity enhancement for lithium-ion batteries, Adv. Mater. 2021

DOI：10.1002/adma.202110048

https://doi.org/10.1002/adma.202110048