将纳米结构电极材料限制在多孔碳中是一种改善锂离子电池电化学性能的有效策略。

近日，新加坡南洋理工大学楼雄文教授报道了由高度分散的Co₃O₄空心纳米颗粒（低于20 nm）组成的混合空心纳米结构的精心设计和合成，该纳米颗粒嵌入碳纳米盒（H-Co₃O₄@MCNBs）的介孔壁中，作为锂离子电池的负极材料。

文章要点

1）金属有机骨架（MOF）参与的H-Co₃O₄@MCNBs的合成策略包括化学腐蚀配位和随后的两步退火处理。

2）超细的Co₃O₄空心纳米粒子可以暴露出更多的活性界面位置，大大促进Li+离子的扩散，并有效地缓解电化学反应过程中的体积变化。将高分散的Co₃O₄纳米粒子包裹在MCNBs中，使Co₃O₄与相对导电的碳之间有良好而稳定的电接触，保证了Li+离子的快速迁移，并防止了Co₃O₄纳米粒子在循环过程中的聚集。

3）结果表明，所制备的H-Co₃O₄@MCNBs作为锂离子电池负极材料具有优异的储锂容量、倍率性能和循环稳定性。

Yi Huang, et al, Co₃O₄ Hollow Nanoparticles Embedded in Mesoporous Walls of Carbon Nanoboxes for Efficient Lithium Storage, Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI：10.1002/anie.202008987

https://doi.org/10.1002/anie.202008987