Li-CO2电池作为一种新型二次电池，在能量转换和储存方面显示出巨大潜力。然而，由于放电产物难以分解，电极极化大、循环性能差等挑战限制了其实际应用。

在此，南京航空航天大学王涛团队通过一锅溶热反应制备了二茂铁基镍金属有机框架（Ni-Fc）纳米片并将其作为正极催化剂。研究表明，镍金属可通过与二茂铁单元中的羧酸基团O配位形成丰富的催化活性中心。

基于此，Ni-Fc电池放电容量高达18,636 mAh g-1，在电流为200 mA g-1的条件下，循环寿命超过2,000小时。此外，DFT计算表明Ni-Fc与放电中间产物之间更强的相互作用以及锂吸附的增强加速了电池反应动力学。

图1. Li-CO₂电池中的电化学性能

总之，该工作合成了一种纳米片结构材料并将其作为Li-CO2电池的正极催化剂。研究显示，Ni-Fc二维纳米片为催化过程提供了丰富的活性位点，有利于放电产物Li2CO3的均匀沉积和高效分解，从而提高了电池的可逆性。此外，Ni位点作为催化中心，具有很强的CO2和Li吸附能力，有助于提高Li-CO2电池的电化学性能。

基于此，使用Ni-Fc作正极的Li-CO2电池表现出高放电容量和循环稳定性。因此，该工作为各种高性能LCB储能设备提供了一种前景广阔的选择。

图2. 作用机制探究

Ferrocene-Based Nickel Metal–Organic Framework Nanosheets as Efficient, Long-Cycle Cathode Catalyst for Li-CO2 Battery, Advanced Functional Materials 2024 DOI: 10.1002/adfm.202412387