我?；圃禾m亞乾教授課題組在多酸基金屬-有機(jī)骨架（POMOFs）用作鋰離子電池電極材料的研究取得重要的突破。相關(guān)成果以“POM-BasedMetal-OrganicFramework/ReducedGrapheneOxideNanocompositeswithHybridBehaviorofBattery-SupercapacitorforSuperiorLithiumStorage”為題發(fā)表在NanoEnergy（《納米能源》）上(2017,34,205-214;DOI:10.1016/j.nanoen.201702028；文章鏈接：http://dx.doi.org/10.1016/j.nanoen.2017.02.028)。NanoEnergy是納米能源領(lǐng)域頂尖期刊，2016年影響因子為11.553。該研究的第一作者為化科院博士后魏濤，共同第一作者是化科院碩士生張蜜。該論文是我校在NanoEnergy發(fā)表的第一篇研究論文。

　　伴隨著全球逐漸減少的不可再生能源和日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題，開發(fā)高效、安全、清潔和可再生的新能源刻不容緩。目前最主要的兩種電化學(xué)儲(chǔ)能裝置是超級(jí)電容器（Supercapacitor）以及鋰離子電池（Lithiumbattery），但是由于儲(chǔ)能機(jī)理的不同，超級(jí)電容器具備高的功率密度，能量密度卻很低；鋰離子電池具備高的能量密度，卻不具備很高的功率密度。因此，如何將二者優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，開發(fā)同時(shí)具備高功率密度和能量密度的新一代鋰離子電池材料成為各研發(fā)機(jī)構(gòu)的重點(diǎn)之一。

　　蘭亞乾課題組巧妙地利用多酸基金屬-有機(jī)骨架/還原石墨烯復(fù)合材料作為鋰離子電池的負(fù)極材料，通過簡(jiǎn)單的一鍋法得到了均勻負(fù)載在還原石墨烯上的多酸基金屬-有機(jī)骨架納米復(fù)合材料(NENU-9/RGO)。多酸基金屬-有機(jī)框架材料兼具金屬-有機(jī)骨架化合物和多酸的優(yōu)點(diǎn)。金屬-有機(jī)骨架材料提供規(guī)則排列的孔道，可有效緩解充放電過程中由于鋰離子的嵌入脫出造成的體積變化，為循環(huán)穩(wěn)定性提供保障；單個(gè)多酸中的金屬離子（Mo和V）可逆的發(fā)生氧化還原反應(yīng)最多可儲(chǔ)存22個(gè)鋰離子，同時(shí)RGO可有效增強(qiáng)電極材料的電子導(dǎo)電率。因此，NENU-9/RGO用作鋰離子電池的負(fù)極材料時(shí)，在50mAg-1的電流密度下充放電時(shí)，可逆容量超過1000mAhg-1，在3000mAg-1的大電流密度下充放電400周后，容量保持率達(dá)105%，是目前所有報(bào)道的基于多酸或者M(jìn)OF材料中性能最為優(yōu)異的。通過實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算還可以知道，如此優(yōu)異的性能得益于電池和超級(jí)電容的共同貢獻(xiàn)，其中電容貢獻(xiàn)的容量占總?cè)萘康?9%。該工作為設(shè)計(jì)合成新型高性能鋰電電極材料，理解結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系提供了新的思路。