何玉瓊 張玉婷 王婭欣 杜官本 徐開(kāi)蒙

（生物質(zhì)材料國(guó)際聯(lián)合研究中心，林業(yè)生物質(zhì)資源高效利用技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心，西南林業(yè)大學(xué)，云南 昆明 650224）

生物質(zhì)及其衍生材料具有可持續(xù)性、環(huán)境友好性、結(jié)構(gòu)多樣性和高反應(yīng)活性等優(yōu)點(diǎn)，能夠緩解化石燃料的過(guò)度使用所帶來(lái)的能源危機(jī)和環(huán)境污染，在綠色儲(chǔ)能材料中具有巨大的發(fā)展?jié)摿1-3]。隨著電動(dòng)汽車(chē)、可穿戴電子產(chǎn)品和智能手機(jī)的快速發(fā)展，以及市場(chǎng)對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備需求的不斷增加，近年來(lái)，鋰離子電池（LIBs）[3]、鈉離子電池（SIBs）[4]及電容器等備受?chē)?guó)內(nèi)外研究者的關(guān)注[5]。LIBs雖已被廣泛應(yīng)用于3C產(chǎn)品和新能源汽車(chē)等領(lǐng)域，但在大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)中，LIBs因原料總體儲(chǔ)量偏低和成本較高等問(wèn)題限制了其快速發(fā)展。相比于LIBs，SIBs的鈉資源豐富，且鈉和鋰原子兩者具有相似的化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)機(jī)理，因此成為L(zhǎng)IBs潛在的替代材料之一[4]。

金屬-有機(jī)骨架（MOFs）是一種多孔晶體材料，由金屬離子或金屬簇與有機(jī)配體配位而成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)晶體，因其比表面積大，電導(dǎo)率、孔隙率可控和幾何結(jié)構(gòu)可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在新材料領(lǐng)域發(fā)展迅速[5]。在鈉電池工作過(guò)程中，MOFs獨(dú)特的多孔結(jié)構(gòu)使其能吸附大量的液體電解質(zhì)和雜質(zhì)，與不飽和金屬中心的陰離子配位，促進(jìn)Na+的傳輸[6]。同時(shí)，周期性的晶體結(jié)構(gòu)和有序通道可為鈉離子的均勻游離提供運(yùn)輸環(huán)境，從而進(jìn)一步提高鈉電池的導(dǎo)電性及其電化學(xué)性能?；诖?，筆者查閱了生物質(zhì)碳基鈉電池電極材料、MOF及衍生物鈉電池電極材料、MOF/生物質(zhì)碳基鈉電池電極材料等方面的相關(guān)文獻(xiàn)，并綜述了上述材料在鈉電池上的應(yīng)用效果和電化學(xué)表現(xiàn)，以期為后期MOF衍生物與生物質(zhì)多孔碳材料復(fù)合制備高性能鈉電池電極材料提供理論依據(jù)。

1 生物質(zhì)碳基鈉電池電極材料

生物質(zhì)資源具有綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等特點(diǎn)[7]。農(nóng)林生物質(zhì)資源主要由豐富的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成[8-9]，通過(guò)將生物質(zhì)原料在高溫下碳化形成生物質(zhì)碳基材料，可獲得比表面積大、電導(dǎo)率高、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性佳的綠色可持續(xù)電極材料[10]。通過(guò)不同的改性處理可進(jìn)一步提高生物質(zhì)碳基材料的性能表現(xiàn)[11]，如通過(guò)優(yōu)化碳化溫度和預(yù)處理工藝的方式制備出具有通道和間隙位置的多孔碳材料[12]，或通過(guò)雜原子摻雜[如氮（N）、氧（O）、硫（S）等]制備含碳衍生物，從而有效提高碳材料的電容量和導(dǎo)電性，促進(jìn)電子轉(zhuǎn)移和電極/電解質(zhì)的相互作用，使其具有更加優(yōu)良的鈉離子儲(chǔ)存性能[13]。表1 列出了幾種生物質(zhì)碳基材料在鈉電池中的電化學(xué)特性表現(xiàn)。

表1 幾種生物質(zhì)碳基鈉電池電極材料[15]Tab.1 Several biomass carbon-based electrode for sodium battery

Tao等[14]通過(guò)靜電紡絲和表面臭氧（O3）處理制備木質(zhì)素衍生柔性碳膜。該膜具有豐富的含氧官能團(tuán)（12.5%）和較大的比表面積（424 m2/g），將其作為鈉電池的負(fù)極材料時(shí)，其循環(huán)壽命可達(dá)1 000 h，且具有較高和較穩(wěn)定的庫(kù)侖效率，230 次循環(huán)后仍大于98%。Senthil等[15]通過(guò)碳化和氫氧化鉀（KOH）活化制備具有特定比表面積和孔結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)海藻氮自摻雜多孔碳。多孔特性及缺陷位點(diǎn)的存在有利于鈉離子的儲(chǔ)存、擴(kuò)散和電子輸運(yùn)，改善了多孔碳的電化學(xué)性能。Chen等[16]通過(guò)將四甲氧基硅烷（TMOs）與木質(zhì)纖維素漿料相結(jié)合，制備了含有羰基（C==O）官能團(tuán)的纖維素衍生碳負(fù)極材料。在表面控制的過(guò)程中，C==O基團(tuán)起主導(dǎo)作用，促進(jìn)Na+吸附氧功能活性位點(diǎn)，并產(chǎn)生較大的石墨層間距，所獲得的纖維素衍生碳在40 mA/g下具有330 mAh/g的高容量和優(yōu)良的循環(huán)穩(wěn)定性。Shao等[17]將原位離子活化與空氣輔助碳化工藝相結(jié)合，制備出超微孔集中以及碳氧化物含量豐富的碳球，在電流密度為500 mA/g的條件下循環(huán)5 000 次仍顯示出良好的循環(huán)穩(wěn)定性。Kim等[18]用廢棄開(kāi)心果殼為原料，制備鈉離子電池碳負(fù)極材料。研究發(fā)現(xiàn)，在1 000 ℃下碳化的樣品具有較大的比表面積（761m2/g），在100 mA/g下放電容量可達(dá)225 mAh/g。Xiang等[19]通過(guò)氫氧化鉀（KOH）熱解活化，制備了具有微孔結(jié)構(gòu)的活性非石墨化橘皮衍生硬碳。其無(wú)序的碳結(jié)構(gòu)有效促進(jìn)電解質(zhì)的滲透，并為Na+的存儲(chǔ)提供了場(chǎng)所。在50 mA/g時(shí)，測(cè)得電池的初始容量為497 mAh/g，且當(dāng)SIBs的電流密度升為100 mA/g時(shí)，其循環(huán)次數(shù)可達(dá)1 000 次。羥丙基纖維素[20]和木質(zhì)碳纖維[21]在電流密度為100 mA/g的條件下也具有良好的可逆容量。

除農(nóng)林生物質(zhì)外，部分動(dòng)物生物質(zhì)及其殼體也富含豐富的碳元素。Gao等[22]通過(guò)從蝦殼中剝離天然甲殼素生成甲殼素納米片，將甲殼素納米片（CNs）碳化成具有N/O自摻雜效果和分層多孔結(jié)構(gòu)的二維超薄碳納米片（CCNs），如圖1 所示。600 ℃下制備的CCNs作為鈉離子電池負(fù)極材料表現(xiàn)出良好的倍率性能（500 mA/g時(shí)為140 mAh/g）以及良好的循環(huán)穩(wěn)定性（在10 A/g時(shí)為102 mAh/g）。Zhao等[23]以螞蟻為原料制備了O—N—S共摻雜具有大比表面積（2 650 m2/g）的分層多孔碳。在電流密度為100 mA/g的條件下，電池的比容量可達(dá)576 mAh/g。此外，從100 mA/g到10 A/g能夠保持80%的電流速率以及高循環(huán)穩(wěn)定性。當(dāng)循環(huán)次數(shù)達(dá)1 000 次以上時(shí)，循環(huán)過(guò)程中電池的比容量保持率為95%。Elizabeth等[24]以蝦殼為原料，采用一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的方法合成了氮摻雜的分層多孔碳。結(jié)果表明，蝦殼衍生碳（PSC）具有較高的含氮量（5.3%）和獨(dú)特的多孔結(jié)構(gòu)，為鈉離子提供了方便的儲(chǔ)存和運(yùn)輸通道。當(dāng)PSC作為鈉離子電池的負(fù)極材料時(shí)，其在電流密度為100 mA/g下循環(huán)200 次的可逆比容量為740 mAh/g。

圖1 甲殼素直接轉(zhuǎn)化為碳納米片示意圖[22]Fig.1 Graphical illustration of the direct conversion of chitin into carbon nanosheets (CCNs)

可見(jiàn)，生物質(zhì)碳基材料具有良好的比電容和循環(huán)穩(wěn)定性，在SIBs中有著巨大的發(fā)展前景和應(yīng)用潛力。通過(guò)熱解和改性技術(shù)獲得的具有超微孔和高比容量的生物質(zhì)衍生碳，為研究多孔碳與Na+儲(chǔ)存性能之間的關(guān)系提供了新的視角，有望進(jìn)一步開(kāi)發(fā)其他低成本、高穩(wěn)定性和高容量的碳負(fù)極材料。

2 MOF及衍生物鈉電池電極材料

MOF具有比表面積大、電導(dǎo)率和孔隙率可控等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)與MOF材料結(jié)合設(shè)計(jì)出高效率、低成本以及具有良好循環(huán)性能的SIBs負(fù)極材料成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)和焦點(diǎn)[25]。常見(jiàn)合成MOF及其衍生物的方式如圖2 所示。圖2a采用傳統(tǒng)模板法合成MOF晶體，所得到的材料常呈現(xiàn)多晶體骨架或大粒徑，但得到納米架構(gòu)MOF的性能并不理想。圖2b采用控制刻蝕法合成MOF納米泡，質(zhì)子可通過(guò)母體納米晶體內(nèi)部的孔/通道進(jìn)行擴(kuò)散，從而達(dá)到納米級(jí)精度刻蝕核心區(qū)域，同時(shí)它還能保留外部區(qū)域的單晶骨架。采用該方法獲得的MOF納米泡具有尺寸小和薄殼等優(yōu)勢(shì)。相比于這兩種合成方式，圖2c通過(guò)將母體MOF納米顆粒和MOF納米泡熱解轉(zhuǎn)化為納米孔碳，該類(lèi)型的碳質(zhì)納米MOF具有使Na+/K+離子插入的優(yōu)勢(shì)，在電池的應(yīng)用中具有極大的潛在優(yōu)勢(shì)，值得進(jìn)一步探索和運(yùn)用[26]。

圖2 常見(jiàn)合成MOF及其衍生物的方式[26]Fig.2 Common ways to synthesize MOF and its derivatives

MOF衍生碳材料能有效保留MOF前驅(qū)體的孔結(jié)構(gòu)和較大的比表面積，并具有較強(qiáng)的電學(xué)性能，如重復(fù)網(wǎng)絡(luò)MOFs、沸石咪唑酯骨架ZIFs、拉瓦錫骨架MILs在儲(chǔ)能領(lǐng)域研究已被相繼報(bào)道。其中，ZIFs材料是由鋅（Zn）或鈷（Co）與咪唑（或咪唑衍生物）環(huán)上的N以配位的方式自組裝而成，具有支撐性的孔結(jié)構(gòu)和易于功能化的特點(diǎn)，與其他種類(lèi)的MOF相比，ZIFs具有較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。MILs材料是由三價(jià)過(guò)渡金屬離子如鐵（Fe）、鋁（Al）及鉻（Cr）與羧酸基配體（對(duì)苯二甲酸）配位而成，其優(yōu)勢(shì)是具有極大的比表面積。MOF的多孔結(jié)構(gòu)和大比表面積在電池應(yīng)用中具有十分重要的作用。電池內(nèi)的鈉離子半徑為0.102 nm，比鋰離子半徑大34%左右，因而較難找到合適的宿主材料來(lái)進(jìn)行離子的快速插入和提取[26]。通過(guò)選擇合適的MOF前驅(qū)體對(duì)碳基材料產(chǎn)物的組成和形態(tài)進(jìn)行調(diào)控，可有效提高碳基材料的使用效率。MOF及其衍生物所形成的核殼結(jié)構(gòu)具有豐富的缺陷，在鈉電池充放電過(guò)程中，可為電極提供更大的接觸面積，減小Na+的擴(kuò)散距離，進(jìn)而增強(qiáng)電池的導(dǎo)電性。鈉電池中幾種常見(jiàn)MOF衍生碳材料及電化學(xué)性能如表2所示。

表2 用于鈉電池的MOF衍生碳材料[33]Tab.2 MOF-derived carbon materials for Sodium batteries

Li等[27]對(duì)ZIF-8進(jìn)行煅燒和刻蝕合成MPC（微孔碳）材料，再利用磷化獲得無(wú)定形紅磷/氮摻雜微孔碳復(fù)合材料（P/N-MPC）。P/N-MPC在電流密度150 mA/g下的比容量約600 mAh/g，保持率為99.8%。Ge等[28]采用原位低溫磷化技術(shù)，以ZIF-67衍生的核殼碳化鈷（CoC）多面體結(jié)構(gòu)為原料，制備了新型無(wú)粘結(jié)劑的高性能負(fù)極材料。在電流密度為100 mA/g下循環(huán)100次后，電池仍具有473 mAh/g的比容量。Wu等[29]利用靜電紡絲技術(shù)和MOF納米纖維結(jié)合，通過(guò)進(jìn)一步硫化，合成了超大層間距的碳納米纖維和硫化鈷（CoS）納米粒子，改善了鈉離子的擴(kuò)散性能，在600 mA/g電流密度下循環(huán)2 250次后仍具有358 mAh/g的比容量。Li等[30]以鈦金屬-有機(jī)骨架MIL-125（Ti）為前驅(qū)體合成了分層多孔TiO2納米顆粒。在100 mA/g的電流密度下放電容量達(dá)196 mAh/g，在循環(huán)3 000次后容量保持率仍高達(dá)90%。Cai等[31]采用MIL-88（V）制備一種釩氧化物骨架，當(dāng)鈉離子插入后，V-V鍵和層狀結(jié)構(gòu)有利于提高其電化學(xué)性能和循環(huán)性能。在50 mA/g的電流密度下，其放電容量達(dá)417 mAh/g，在循環(huán)1 000次后，其放電比容量保持率為99.97%。Kang等[32]以金屬有機(jī)骨架MOF-199為模板，通過(guò)碳化制備了具有較大比表面積的納米多孔硫化銅（CuxS，x=1.8）。結(jié)果表明，由于碳化后的石墨化多孔碳層有效釋放了循環(huán)過(guò)程中Cu體積變化引起的機(jī)械應(yīng)力，提高了電導(dǎo)率，在100 mA/g的電流密度下循環(huán)110次后，鈉電池的比容量為372 mAh/g，放電比容量保持率為93%。

將生物質(zhì)與MOF前驅(qū)體相結(jié)合，不僅可以改善MOF衍生物的結(jié)構(gòu)，而且可以彌補(bǔ)有機(jī)連接體中碳含量的不足，進(jìn)一步提高其在電池中的性能表現(xiàn)。在各種MOF衍生的碳材料中，高比表面積和多孔結(jié)構(gòu)有助于電解質(zhì)與活性物質(zhì)充分接觸，可縮短鈉離子擴(kuò)散路徑，確保電荷的快速轉(zhuǎn)移反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)鈉離子的高效傳輸。其中，ZIFs系列中的ZIF-8與ZIF-67分別由Zn和Co與二甲基咪挫配位而成，易于功能化、導(dǎo)電率高，為電化學(xué)反應(yīng)提供了動(dòng)力學(xué)。從表2中可看出，ZIF-67具有極好的穩(wěn)定性，相比于MOF-199、ZIF-8、MOF-5等其他類(lèi)MOF，在相近的循環(huán)次數(shù)下，ZIF-67具有較高的電流密度和比電容，后期將其與其他類(lèi)型的新材料結(jié)合，在鈉電池的應(yīng)用中可展現(xiàn)更好的電化學(xué)性能。

3 MOF衍生物/生物質(zhì)碳基鈉電池電極材料

隨著全球能源需求的快速增長(zhǎng)及對(duì)環(huán)境問(wèn)題的日益關(guān)注，人們迫切需要環(huán)境友好、可持續(xù)和高性能的電化學(xué)能量?jī)?chǔ)存和轉(zhuǎn)換裝置[38]。MOF具有比表面積大、孔隙率高等優(yōu)點(diǎn)，在鈉電池中能夠?qū)崿F(xiàn)鈉離子快速傳輸，提高電池性能。生物質(zhì)因含有大量的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，具備一定的導(dǎo)電基團(tuán)、高度發(fā)達(dá)的定向孔結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的力學(xué)性能和良好的生物相容性[39-41]，已被廣泛用作制備電極、超級(jí)電容器等先進(jìn)功能材料的理想模板[42-46]。若將生物質(zhì)材料和MOF相結(jié)合，有望制備出綠色、環(huán)保，具有自支撐性的多孔碳基材料，進(jìn)而使得鈉電池具備更高的性能。

纖維素納米材料（CNMs）是地球上最豐富的生物質(zhì)資源。MOF/CNMs復(fù)合材料具有優(yōu)越的可再生性、柔韌性和電化學(xué)性能，使其在電化學(xué)能量?jī)?chǔ)存和轉(zhuǎn)換設(shè)備中作為獨(dú)立的分離器和電極，如超級(jí)電容器、鋰離子電池、鋰硫電池、鈉離子電池和燃料電池[47]。CNMs和MOF在材料表面均存在著大量的活性官能團(tuán)，兩者之間可能會(huì)發(fā)生一些相互作用（如靜電相互作用、氫鍵和范德華力），從而增強(qiáng)了附著力[48]。同時(shí)，復(fù)合材料的多孔結(jié)構(gòu)確保了優(yōu)越的離子導(dǎo)電性，可利用其制備高性能的電池電極片。Huang等制備了3種類(lèi)型的MOF/CNMs復(fù)合膜（ZIF-67/BC[49]、ZIF-8/CNFs[50]和ZIF-67/CNFs[51]），其離子電導(dǎo)率分別為0.837、1.41 mS/cm和1.55 mS/cm，ZIF-67/CNFs的電化學(xué)特性更為優(yōu)異。然而，該類(lèi)型的復(fù)合材料也存在納米金屬氧化物膜易發(fā)生團(tuán)聚、固有晶體結(jié)構(gòu)降低其柔韌性以及可加工性和可循環(huán)性較差等缺陷[52]。Huang等[53]從ZIF-8/生物質(zhì)碳（BC）復(fù)合材料衍生出具有豐富N/C摻雜劑的層狀結(jié)構(gòu)，形成多孔結(jié)構(gòu)和纖維狀的N/C-BC復(fù)合材料。材料中因含有N摻雜的高比表面積結(jié)構(gòu)，提高了能量轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存的能力，表現(xiàn)出較高的比容量和較長(zhǎng)的循環(huán)壽命。Guo等[54]采用纖維素納米纖維（CNFs）串聯(lián)ZIF-67顆粒，通過(guò)對(duì)ZIF-67/CNFs復(fù)合材料的碳化和硫化改性制備了硫化鈷（Co9S8）/多孔碳復(fù)合材料。碳納米結(jié)構(gòu)可有效地限制ZIF-67粒子的生長(zhǎng)，避免團(tuán)聚，循環(huán)150次后，電流密度為500 mA/g時(shí)的比容量達(dá)700 mAh/g。表3列出了ZIF系列的MOF/CNMs復(fù)合材料的組成、制備方法和性能。從表中可看出，在ZIF系列中，若組成成分為CNFs時(shí)，ZIF-67的離子導(dǎo)電率較為優(yōu)異，且通過(guò)原位生長(zhǎng)的方式利于MOF/CNFs的形成。

表3 MOF/CNM復(fù)合材料的組成、制備方法和性能[52]Tab.3 MOF/CNMs composites with composition,preparation methods, and general properties

除了常見(jiàn)的ZIF系列，也可將其他類(lèi)型的MOF材料與碳基材料相結(jié)合。Xue等[56]采用Zn-MOF-74/聚丙烯腈（PAN）復(fù)合纖維為原料，采用靜電紡絲原位制備了自支撐多孔氮摻雜碳纖維（PN-CF）膜。由于Zn-MOF-74的引入和氮的摻雜形成豐富的多孔結(jié)構(gòu)，促進(jìn)鈉離子的傳輸，使得鈉電池具有優(yōu)異的電化學(xué)性能。鈉電池在電流密度為5 mA/g時(shí)循環(huán)600次后，其放電容量為210 mAh/g。Zou等[35]通過(guò)將母體MOF-5碳化得到立方形多孔碳（CPC），其表面積為2 316 m2/g，C/O的重量比為98.17/1.83。CPC在320 mA/g的電流密度下循環(huán)5 000次后，放電容量仍保持在100 mAh/g。Chen等[57]通過(guò)熱解生長(zhǎng)在不同碳骨架上的MOFs-ZIF-8/碳納米復(fù)合材料，制備了一系列自組裝的氮摻雜多孔碳納米復(fù)合材料（NPCN），如圖3所示。其中，制備出的氮摻雜多孔碳-碳納米管（NPC-CNT）電極在電流密度為10 mA/g下循環(huán)100次后，257 mAh/g的放電容量保持率為87%，在100 mA/g循環(huán)300次后，163 mAh/g的放電容量保持率為80%。

圖3 功能化石墨烯基碳和氮摻雜多孔碳復(fù)合材料表面原位自組裝ZIF-8S合成圖解[57]Fig.3 Synthesis illustration of the in situ self-assembled ZIF-8s on the surface of the functionalized graphene-based carbon and the nitrogen doped porous carbon composites

綜上，通過(guò)MOFs自組裝策略，可以發(fā)展出更多的碳/碳分層結(jié)構(gòu)，以獲得高性能的SIBs。不僅如此，與傳統(tǒng)的MOFs相比，以生物質(zhì)/MOFs復(fù)合制備出的碳基納米纖維材料因綠色環(huán)保、資源豐富等優(yōu)勢(shì)具有較強(qiáng)的吸引力，生物質(zhì)與MOFs的結(jié)合為制備高性能生物質(zhì)基儲(chǔ)能材料提供了新思路。生物質(zhì)碳基/MOF復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)對(duì)于制備SIBs負(fù)極材料具有重要意義，其中CNFs不僅具有良好的柔韌性和機(jī)械性能，且纖維之間彼此交錯(cuò)連接，易形成便于離子和電子傳輸?shù)亩嗫捉Y(jié)構(gòu)。將CNFs和MOF結(jié)合，因生物質(zhì)分子具有多個(gè)配位點(diǎn)（如羥基、羧基、醚鍵等），可以與金屬離子形成多種配位模式，具有較高的結(jié)構(gòu)可調(diào)性。目前，生物質(zhì)材料與MOF的結(jié)合主要集中在纖維素上，對(duì)于其他類(lèi)生物質(zhì)材料（如殼聚糖、木質(zhì)素等）的研究較少，對(duì)MOF、生物質(zhì)材料及其兩者的復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、組成以及在SIBs中的存儲(chǔ)機(jī)理仍是未來(lái)關(guān)注的重點(diǎn)方向之一。

4 結(jié)語(yǔ)

MOF及其衍生物因其高昂的成本、復(fù)雜的制造工藝和較低的產(chǎn)率在電極材料的應(yīng)用開(kāi)發(fā)受到限制。同時(shí)，MOF的粉末性質(zhì)使其脆性高、可加工性差、成型較難。將MOF和生物質(zhì)材料相結(jié)合是近年來(lái)發(fā)展新型復(fù)合材料的一個(gè)有效創(chuàng)新途徑。通過(guò)靜電紡絲技術(shù)將MOF材料與生物質(zhì)相結(jié)合，制備出具有多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的MOF/生物質(zhì)碳基復(fù)合納米纖維材料，能夠有效抑制MOF顆粒的團(tuán)聚，提高活性物質(zhì)的利用率，并且通過(guò)適量雜原子摻雜形成含量豐富、大比表面積的層狀多孔碳納米纖維，能夠有效解決鈉電池離子半徑過(guò)大，難以找到合適的宿主材料的問(wèn)題，在鈉離子電池材料方面具有巨大的開(kāi)發(fā)和利用潛質(zhì)。如何將MOF與生物質(zhì)高效復(fù)合，設(shè)計(jì)出操作簡(jiǎn)單、低成本、環(huán)境友好和高性能的MOF/生物質(zhì)基復(fù)合鈉電池電極材料，仍是未來(lái)研究重要的發(fā)展方向，同時(shí)也是挑戰(zhàn)。