锂氧电池（LOBs）具有最大的理论容量，但正极中Li₂O₂产物的不可逆生长和分解会导致其容量在充放电循环中急剧下降。近日，成均馆大学Hyung Mo Jeong、韩国科学技术院Jeung Ku Kang、延世大学Byungchan Han报道了一种金属-有机框架，其中联吡啶N连接体附着在石墨烯上（bpyN-MOF/g）作为正极材料，以克服这一挑战。

本文要点：

1) bpyN-MOF/g在放电过程中促进了Li₂O₂的生长，同时在充电过程中允许Li₂O₂在低过电位（0.487 V vs Li⁺/Li）下分解，优于Pt/C基电极（0.857 V）。此外，3D断层扫描和密度泛函理论计揭示了bpyN-MOF/g内Li₂O₂的生长和分解机制。

2) 此外，bpyN-MOF/g//Li-LOBs实现了优异的放电容量，并在2000 mA g_c^-1下以1000 mAh g_c^-1稳定循环270次。此外，在低质量负载（0.27-0.44 mg cm^-2）下的高质量容量和在高面电流密度（0.5 mA cm^-2）下的稳定循环操作为各种实际应用开辟了新机遇。

参考文献：

Shin Joon Kang et.al Conformal Li₂O₂ Growth and Decomposition Within 3D Lithiophilic Nanocages of Metal–Organic Frameworks for High-Performance Li─O₂ Batteries Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202402651

https://doi.org/10.1002/aenm.202402651