通过微波辅助纳米化技术提升CPO-27-Co的电化学性能

《Inorganic Chemistry》：Enhancing the Electrochemical Performance of CPO-27-Co Through Microwave-Assisted Nanosizing

该研究通过溶剂热与微波辅助合成对比，发现纳米化CPO-27-Co MW 2材料因尺寸效应和结构无序性实现135 mAh/g高容量，揭示孔隙结构对性能贡献弱于尺寸效应，为MOFs电池设计提供新思路。

　　

本研究探讨了CPO-27-Co作为锂离子电池电极的电化学性能，重点研究了其多孔结构和纳米级尺寸减小对其性能的影响。纳米化处理虽然增加了电极的比表面积，但同时也降低了材料的晶体内孔隙率。研究采用溶剂热法和微波辅助法制备了CPO-27-Co，以比较结晶度、比表面积和纳米化处理对其电化学性能的影响。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（PXRD）和透射电子显微镜（TEM）的表征证实了晶体相的成功形成，其中微波法能够在更短的时间内制备出微米级或纳米级的颗粒。氮吸附-脱附实验表明，微波法制备的大颗粒仍保持了原有的微观结构，而纳米级样品由于内部孔隙率的丧失导致结构特性有所下降。电化学分析结果显示，所有样品均具有锂离子嵌入能力，其中纳米级样品CPO-27-Co MW 2的比容量接近理论值（约135 mAh/g）。这一结果表明，优化CPO-27-Co的电化学性能的关键因素在于颗粒尺寸的减小和结构无序性，而非高结晶度或孔隙的可利用性。这些发现为进一步研究CPO-27系列其他成员（尤其是含有更可持续金属的化合物）奠定了基础，并为金属有机框架在储能应用中的行为提供了新的见解。