电池容量是高效可再生能源存储和大幅减少碳排放的主要瓶颈之一。作为锂离子电池 (LIB) 中释放电子的电池阳极，锡 (Sn) 和锡混合合金理论上可以比更常见的碳基阳极以更高的密度存储更多的能量。将 Sn-Ti 双金属元件与廉价的乙二醇 (Sn-Ti-EG) 配对，缓解了使用 Sn 作为阳极材料的许多挑战，并生产出具有优异存储和性能特性的廉价锂离子电池。
Sn和Sn合金，或另一种金属与Sn的混合物，可能优于其他阳极材料，但由于金属在充电和放电过程中的膨胀而导致稳定性较差。克服这一限制的一种方法是创建金属有机框架(MOF)，该框架可保持快速电子转移(能量流)，同时在充电和再充电过程中提供良好的稳定性。材料科学家最近创建了一种 Sn-Ti-EG 双金属有机化合物 MOF，通过多次充电和放电循环表现出高导电性、能量容量和稳定性。
研究人员于 11 月 20 日在《能源材料与设备》杂志上发表了他们的研究成果。
“我们已投入大量精力开发用于高能量密度锂离子电池的高容量正极和负极材料。由于众所周知的正极材料，例如LiFePO4、富镍层状氧化物和LiMn 2 O 4的容量已达到其理论极限，因此更多的注意力集中在寻找具有高能量密度的负极材料作为负极材料的替代品。常用的石墨阳极具有相对较低的理论容量和振实密度。” 该研究的资深作者、中国南京邮电大学有机电子与信息显示国家重点实验室和江苏省生物传感器重点实验室教授黄振东说。
具体来说，由石墨(一种碳的结晶形式)制成的阳极的理论容量为 372 mAh g -1 ，这是指材料每克 (g -1 ) 可以传递的电荷量(毫安时或 mAh)。那种材料。相比之下，锡、铋 (Bi) 和锑 (Sb) 金属比石墨阳极具有更高的理论容量。例如，Sn负极的理论容量为994 mAh g -1，但由于膨胀而存在稳定性问题。
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