自然界中叶片是一种经典而稳定的二维结构,其独特的叶脉支撑可以增强结构的稳定性。然而,原子尺度上的仿生叶片结构由于难以获得稳定的叶脉支撑鲜有报道。受层生长理论的启发,我们采用一步湿化学法首次制备了一种具有原子级厚度的仿生MnO2人工叶片。该样品中,类叶肉的超薄非晶六角片可以促进离子传输,类叶脉的晶体骨架可以提供稳定的机械支撑,类叶孔的多孔结构可以加快离子传输速率。作为锂离子电池负极材料时首次解决了纯MnO2电极材料容量衰减和循环性能差的问题。该仿生结构设计为二维人工系统的可控合成提供了重要的理论指导,为解决纯金属氧化物电极材料循环稳定性差的问题提供了新的思路。
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Binbin Jia, Wenxin Chen, Jun luo, Zhao Yang, Lidong Li*, Lin Guo*. Construction of MnO2 Artificial Leaf with Atomic Thickness as Highly Stable Battery Anodes. Advanced Materials 2020, 32, 1906582.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201906582