孙学良/钱金杰/潘军青Adv. Sci.：基于MOF衍生中空碳纳米管的高性能正极

中空碳材料由于其独特的多孔结构和电学特性，被认为是催化和电化学储能的重要支撑材料。

西安大略大学孙学良院士、温州大学钱金杰、北京化工大潘军青等结合金属铟的特殊性，成功制备了一种低熔点、亲氧性的铟基MOF纳米棒（InOF-1）。

图1. InOF-1衍生的分级多孔HCNS的示意图

InOF-1可以在惰性氩气下进行热碳化，并通过纳米氧化铟和碳基的氧化还原反应形成铟颗粒。特别是，通过在脱羧过程中结合铟的融合和去除，原位获得了一种多孔中空碳纳米管（HCNS）。作为合成的HCNS，它拥有更多的电荷活性位点，短而快的电子和离子传输途径，以其独特的内部空腔和管壁上相互连接的多孔结构，成为电化学活性物种如碘的优秀载体。

图2. 动力学研究

结果，组装后的锌-碘电池（ZIB）在1 A g^-1的条件下提供了234.1 mAh g^-1的高容量，这保证了电解液中碘物种的吸附和溶解达到快速平衡的状态。此外，基于HCNS的ZIBs的倍率和循环性能得到了极大的改善，从而表现出了良好的容量保持率。它比典型的单向碳纳米管显示出更好的电化学交换能力，这使得HCNS成为新一代高性能电池的理想正极材料。

图3. ZIB的电化学性能

In-MOF-Derived Hierarchically Hollow Carbon Nanostraws for Advanced Zinc-Iodine Batteries. Advanced Science 2022. DOI: 10.1002/advs.202105063

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