刘孝波/贾坤AFM:三明治结构MOF修饰隔膜实现无枝晶安全锂金属电池! 2022年9月27日 上午4:11 • 顶刊 • 阅读 76 本文设计了一种功能性隔膜以调节锂离子传输并提高LMBs的安全性。 开发多功能隔膜可以有效解决锂金属电池(LMBs)的锂枝晶和安全问题。 电子科技大学刘孝波、贾坤等人设计了一种功能性隔膜以调节锂离子传输并提高LMBs的安全性。 图1. 材料制备 具体而言,通过在聚多巴胺(PDA)预改性耐高温多孔超工程聚芳醚腈 (PEN@PDA)两侧原位生长连续刚性MOF层来调节锂离子通量分布并抑制锂枝晶生长。鉴于其在聚合物基底上原位生长的可行性、耐热性和阴离子吸附能力,这里选择ZIF-67作为MOFs的代表性材料来构建MOFs/聚合物/MOFs隔膜。更具体地说,涂有PDA的PEN膜作为反应性基质,能够原位生长均匀的MOF表面层,其精细的形态和表面覆盖率可以通过简单地调节MOF前体溶液的溶剂组成来调节。 图2. 三明治结构MOFs/聚合物/MOFs隔膜的表征 获得的三明治结构MOFs/聚合物/MOFs隔膜有利于锂离子传输的均匀扩散和电解液的快速扩散。由于PEN@PDA膜上MOFs层的亲阴离子特性和明确的固有微孔结构,锂迁移数(tLi+)从0.22增加到0.81。 密度泛函理论计算验证了MOFs层对阴离子迁移的限制。正如预期的那样,具有大比表面和均匀微孔尺寸的三明治结构MOFs/PEN@PDA/MOFs(以下简称MOFs/NA/MOFs)隔膜能够实现锂的均匀生长和高度稳定的锂沉积剥离。此外,MOFs/NA/MOFs隔膜继承了超工程PEN基体优异的热稳定性,进一步提高了LMBs的安全性能。因此,与采用传统PP隔膜的电池相比,采用MOFs/NA/MOFs隔膜的LFP/Li电池表现出显著提高的循环和倍率性能。 图3. 全电池性能 Metal-Organic Framework Sandwiching Porous Super-Engineering Polymeric Membranes as Anionphilic Separators for Dendrite-free Lithium Metal Batteries. Advanced Functional Materials 2022. DOI: 10.1002/adfm.202207969 原创文章,作者:华算老司机,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2022/09/27/678cc1047f/ AFM电子科技大学电池 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 陈为/魏伟ACS Energy Letters:铜电极中引入B,实现安培级CO2电还原为乙醇 2023年11月12日 王春栋/王晓蕾ACS Nano:非晶/结晶催化剂上氧空位调控电子自旋,有效提升HER/UOR活性 2024年1月22日 最新Nature Materials:快速间隙氧导体的计算新发现! 2024年6月18日 清华深研院JACS: 优化催化剂表面电荷性质以改变局部微环境,显著提升酸性CO2RR稳定性 2024年3月1日 李灿/施晶莹ACS Catal.: 空穴存储层促进Ta3N5光阳极上持续水氧化 2023年10月10日 华科伽龙Angew.:揭示非溶剂化电解液中Li-S电池容量衰减的根源 2023年10月9日