Page 208 - 《精细化工》2021年第11期

第 38 卷第 11 期 精 细 化 工 Vol.38, No.11
2021 年 11 月 FINE CHEMICALS Nov. 2021

有机电化学与工业
金属有机聚合物衍生 Co O 的制备及其储锂性能
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1*
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陈修栋 1,2 ，柯江南 ，严 平 1,2* ，刘金杭 ，汪亚威 ，杨志鹏
（1. 九江学院 化学化工学院，江西 九江 332005；2. 江西省生态化工工程技术研究中心，江西 九江 332005）
摘要：以偏苯三甲酸和 Co(NO 3 ) 2 •6H 2 O 为原料，通过溶剂热法合成了一种钴基金属有机聚合物（Co-MOP）。然
后对 Co-MOP 进行高温（500、600、700 ℃）煅烧得到 Co-MOP 衍生材料（Co-MOP-500、Co-MOP-600、
Co-MOP-700）。采用 XRD、SEM、TEM、XPS、BET 对 Co-MOP 及其衍生材料进行了结构和形貌表征。将 Co-MOP
衍生材料用作锂离子电池负极材料，并进行了电化学性能测试。结果表明，Co-MOP 衍生材料均为 Co 3 O 4 ，
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Co-MOP-600 形成了较为稳定结构的多孔球，较好地保持了 Co-MOP 的形貌，其比表面积为 19.9 m /g。
Co-MOP-600 具有优异的电化学性能。在 100 mA/g 电流密度下，Co-MOP-600 电极的首圈放电比容量达到 1818.5
mA·h/g，循环 100 圈后其比容量还能维持在 1308.5 mA·h/g，Co-MOP-600 稳定的多孔球形结构为锂离子的储存
提供了更多的活性位点和运输通道。
关键词：钴基金属有机聚合物；Co 3 O 4 ；负极材料；锂离子电池；有机电化学与工业
中图分类号：TQ317；TM912 文献标识码：A
文章编号：1003-5214 (2021) 11-2354-06 开放科学 (资源服务) 标识码 (OSID)：

Preparation of metal organic polymer derived Co 3O 4 and
its lithium storage properties

1*
1
1,2
1
1
CHEN Xiudong , KE Jiangnan , YAN Ping 1,2* , LIU Jinhang , WANG Yawei , YANG Zhipeng
（1. School of Chemistry and Chemical Engineering, Jiujiang University, Jiujiang 332005, Jiangxi, China; 2. Jiangxi
Province Engineering Research Center of Ecological Chemical Industry, Jiujiang 332005, Jiangxi, China）
Abstract: A cobalt-based metal-organic polymer (Co-MOP) was synthesized by solvothermal method using
trimellitic acid and Co(NO 3) 2•6H 2O as raw materials. Subsequently, Co-MOP derivative materials
(Co-MOP-500, Co-MOP-600 and Co-MOP-700) were obtained via high-temperature (500, 600 and 700 ℃)
calcination. The structure and morphology of Co-MOP and its derivatives were characterized by XRD,SEM,
TEM, XPS and BET. The Co-MOP derived materials were used as anode material for lithium ion battery,
respectively, and their electrochemical performance was tested. The results showed that these Co-MOP
derived materials were Co 3O 4. Co-MOP-600 formed a relatively stable structure of porous spheres with a
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specific surface area of 19.9 m /g, and maintained the morphology of Co-MOP well. Co-MOP-600
exhibited excellent electrochemical performance. At a current density of 100 mA/g, the first discharge
specific capacity of Co-MOP-600 electrode reacheed 1818.5 mA·h/g, and the specific capacity could be
maintained at 1308.5 mA·h/g after 100 cycles. The stable porous spherical structure of Co-MOP-600
provided more active sites and transport channels for lithium ion storage.
Key words: cobalt-base metal organic polymers; Co 3 O 4 ; anode materials; lithium ion battery; electro-organic
chemistry and industry

随着化石燃料的日益减少，寻求高效储能器件 成为当前研究的热点。目前，研究者们已开发了许

收稿日期：2021-06-21; 定用日期：2021-08-16; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210641
基金项目：国家自然科学基金（22065017，21864015）；江西省自然科学基金（20202BABL213012）；大学生创新创业计划项目
（202011843021，S202011843020）；江西省教育厅科学基金（GJJ190928）；九江市科技计划项目（S2021QNZZ020，S2021TDJS009）
作者简介：陈修栋（1989—），男，讲师，E-mail：chenxiudong_@126.com。联系人：严 平（1964—），男，教授，E-mail：ypjjtu@126.
com；刘金杭（1985—），男，讲师，E-mail：429162235@qq.com。