成果简介
过渡金属氧化物作为锂离子电池（LIBs）的阳极，由于其高理论容量、低成本和高储备量而引起了巨大的兴趣。不幸的是，它们普遍存在着电子和离子导电性差以及在放电/充电过程中体积膨胀相对较大的问题，从而引发了较差的循环性能和速率能力。本文，苏州大学Xiaoping Shen等研究人员在《Inorg. Chem》期刊发表名为“In Situ Construction of Zn2Mo3O8/ZnO Hierarchical Nanosheets on Graphene as Advanced Anode Materials for Lithium-Ion Batteries”的论文，研究利用简单可控的氰金属框架模板方法，制备了一种基于钼锌双金属氧化物的复合结构（Zn2Mo3O8/ZnO/rGO），其矩形的Zn2Mo3O8/ZnO纳米片均匀地分散在还原氧化石墨烯（rGO）上。
具有理想的多孔特征的Zn2Mo3O8/ZnO矩形纳米片由纳米晶体亚单元组成，有利于暴露丰富的活性位点并提供与电解液的充分接触。受益于组成和结构的优点以及诱导的协同效应，Zn2Mo3O8/ZnO/rGO复合材料作为LIB阳极提供了卓越的电化学性能，包括高可逆容量（200 mA g-1下100次循环后为960 mA h g-1），出色的速率性能（10,000 mA g-1下为417 mA h g-1），以及令人钦佩的长期循环稳定性（1000 mA g-1下400次循环后为862 mA h g-1）。系统地阐明了锂存储和SEI膜的形成机制。这项工作为合成有前途的基于Mo-cluster化合物的高性能锂离子电池阳极提供了一个有效的策略。
图文导读
图1、Zn2Mo3O8/ZnO/rGO复合材料制备流程及表征
图2、Zn2Mo3O8/ZnO/rGO复合材料的XPS
图3、电化学储锂性能
图4。（a） 循环电极在不同放电/充电状态下的C1s、O1s、Zn2p和Mo3d的XRD图谱、（b）FT-IR光谱和（c–f）XPS光谱。（g–i）从Zn2Mo3O8/ZnO/rGO电极的不同循环中得出的差分容量图。
图5：（a）不同扫描速度（0.2-1.0 mV s-1）下的CV曲线，（b）0.6 mV s-1时伏安反应中的电容贡献（蓝色区域），以及（c）Zn2Mo3O8/ZnO/rGO电极在不同扫描速度下扩散控制和电容控制贡献的比率。Zn2Mo3O8/ZnO/rGO（d）循环前、（e）初始循环后、（f）0.2A g-1的100个循环后、（g）1.0A g-1的400个循环后的俯视SEM图像。(h-j) Zn2Mo3O8/ZnO/rGO电极在不同放电/充电状态下的横截面SEM图像。
小结
综上所述，与先前报道的Mo簇合物基阳极的合成策略相比，Zn2Mo3O8/ZnO/rGO复合材料的高效可控合成、高度均匀的组成和结构以及优异的电化学性能证明了Mo基CMF模板法的巨大优势。这项研究为锂离子电池先进的Mo簇合物基阳极材料的设计和合成提供了一些新的见解。
文献：https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.2c04526
本文来自材料分析与应用，本文观点不代表石墨烯网立场，转载请联系原作者。
