Co-Mn金属有机骨架衍生的双金属硫化物及其在锂离子电池负极材料中的应用

摘要

介绍了一种通过简单的室温搅拌合成具有多孔结构的Co-Mn金属有机框架(metal-organic-framework,MOF)材料的方法,并对制备的双金属MOF进行气相硫化,得到多孔CoS2/MnS双金属复合材料.与相同方法制备的单金属MnS与CoS2材料对比发现,CoS2/MnS双金属复合材料表现出了类似花瓣状的多孔片状结构以及更小的粒径,在作为锂离子电池电极材料使用时表现出了最好的储锂性能.这主要归因于类花瓣状的多孔结构:一方面为锂离子提供了更短的传输路径以及更多的接触位点;另一方面也缓解了材料锂化/去锂化过程的体积变化.此外,两种金属硫化物的有机结合也抑制了材料在循环过程中由于体积变化而导致的容量快速衰减.最后,MOF有机配体衍生的碳骨架也为增强材料的导电性起到了积极的作用.