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金属有机框架材料(MOFs)因其可控的晶体结构、规则的孔隙和超大的比表面积,而广泛应用于电池、催化等能量转换领域。然而,由于合成MOFs常用的有机配体大多昂贵且有毒性,所带来的产率、成本和安全性问题不容忽视。近年来,一种以环糊精为配体的新型MOF(CD-MOF)引起了研究者的极大关注。环糊精不仅毒性低,而且由于其独特的环状结构和内疏水-外亲水特性,成为目前超分子化学中最主要的主体材料之一。本文以γ-CD-MOF包合物和其衍生的碳复合材料为研究对象,结合MOFs和主客体化学合成技术,构筑具有“石榴”结构的碳封装氧化物纳米复合材料,并探究材料结构与电化学性能间的构效关系。采用微波辅助液相法合成了具有主客体结构的γ-CD-MOF包合物,并结合高温热解技术制备了具有石榴结构的碳复合材料,研究了不同客体分子、调节剂、烧结温度等对产物形貌和结构的影响。研究发现利用γ-环糊精的包合特性,可以在分子尺度上将金属有机盐均匀封装到γ-CD-MOF晶体中,从而实现了后续碳封装复合材料中金属氧化物的纳米尺寸调控。对材料的电化学性能测试结果表明,在200 m A g-1的电流密度下,其初始放电比容量达到400 mAhg-1,随着循环次数增加,容量逐渐升高,并在250次后达到700 mAhg-1以上;在1000 m A g-1的电流密度下,循环600次后,其放电比容量可达600 mAhg-1,表现出了较好的储锂性能。为了进一步提高所制备材料的储锂性能,尝试从掺杂、复合、包覆三个方面对材料进行改性。研究发现:通过在包合物中引入多巴胺包覆层,在提高材料的导电性的同时,能有效缓解热解过程中MOF晶体的结构坍塌;进一步水洗除去部分含K组分,实现了对材料的二次造孔。结构调控后的Co-O-C/NC材料表现出更佳的循环稳定性和倍率性能,在1000 m A g-1的电流密度下,循环600次后放电比容量稳定在495 mAhg-1;当电流密度提高到5000 m A g-1时,其比容量仍能保持在300 mAhg-1以上。