中空納米多孔碳結構(HNC)在各種應用中具有顯著的實用價值。長期以來,人們一直在追求簡便、高效的HNC制備,但仍然充滿挑戰。
在此,暨南大學Dan Li,Xiao-Ping Zhou,De-Shan Bin首次證明單組分金屬有機框架(MOF)晶體,而不是廣泛報道的需要繁瑣的制備操作的雜化晶體,可以實現功能性HNC的簡便且通用的合成。
文章要點
1)通過控制生長動力學,MOF晶體(STU-1)很容易被設計成具有指定晶體不均勻性類型的不同形狀。隨后,這些具有顆粒內差異的MOF的一步熱解可以誘導同時的自空心和碳化過程,從而產生各種功能性HNC,包括蛋黃殼多面體、空心微球、介孔結構和超結構。
2)優于現有方法,這種合成策略僅依賴于單組分MOF晶體的復雜性質,而不涉及涂層、蝕刻或配體交換等繁瑣的操作,使其方便、高效且易于放大。
3)HNC展示了超穩定的鈉離子電池陽極,具有非凡的循環性能(8000次循環后容量保持率為93%),凸顯了HNC的高水平功能。
參考文獻
Ze-Lin Zheng, et al, Facile Fabrication of Hollow Nanoporous Carbon Architectures by Controlling MOF Crystalline Inhomogeneity for Ultra-Stable Na-Ion Storage, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202400012
DOI: 10.1002/anie.202400012
https://doi.org/10.1002/anie.202400012