金属有机骨架(MOF)作为一种很有前途的充电电池电极候选材料，受到了越来越多的关注。然而，大多数研究都集中在直接使用MOF电极上，而不进行任何改性。合成后修饰是修饰MOF靶向性质的一种明智的工具，但在电池领域一直被忽视。基于此，松山湖材料实验室Hongfei Li，华南师范大学Lingzhi Zhao，香港城市大学支春义教授采用了一种热修饰策略来实现MOF电极的暴露面调节。

本文要点：

1）通过简单的热处理，以(110)面为主的PFC-8可以转变为富(020)和(200)面的PFC-8 350，在每个不对称单元中显示出额外的Ni位点。

2）Zn||PFC-8 350电池表现出优异的倍率性能，在2.5 A g^-1下的放电容量为139.4 mAh g^-1，即使在30 A g-1的大电流密度下，容量仍保持在110.0 mAh g^-1。此外，电池的最大功率密度可达42.7 kW kg^-1，甚至可以与许多超级电容器相媲美。不同电流密度下GCD曲线的小极化进一步证明了其快速的电化学动力学。

3）非原位表征表明，PFC-8350中的Ni和N物种均可作为电化学过程的活性中心。重复配位单元中的Ni³⁺/Ni²⁺和N⁺/N⁰氧化还原反应分别在1.75 V和1.2 V处贡献了不同的放电平台。密度泛函理论（DFT）计算结果表明，PFC-8 350比PFC-8表现出更强的OH-吸附行为和优化的电子结构，具有更高的容量和更出色的倍率性能。

这种通过简单的热改性策略来调节暴露面的可及性，有望为设计各种电池的高性能MOF电极提供新的见解。

Shuo Yang, et al, Regulating Exposed Facets of Metal-Organic Frameworks for High-rate Alkaline Aqueous Zinc Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202209794

https://doi.org/10.1002/anie.202209794