郭洪团队AM：调节锂离子的局部配位环境，实现6000小时锂负极运行

有害的锂枝晶生长和不稳定的固体电解质界面相（SEI）抑制了锂金属电池的实际应用。

图1 材料设计

云南大学郭洪等探索了原子分散的钴配位共轭富联吡啶共价有机骨架（sp2c-COF）作为锂金属负极表面的人工SEI来解决这些问题。

单个Co原子被巧妙地限制在sp2c-COF中，从而优化了金属原子周围的电子密度。在Co-N配位和强吸电子的氰基基团的共同作用下，大量的电荷被转移到sp2c-COF，从而增强了对Li⁺的吸附。

此外，sp2c-COF具有合适的孔径和大的表面积，为Li⁺的迁移创造了一个完美的环境。原位光学显微镜显示sp2c-COF-Co ASEI薄膜可以有效地抑制锂的枝晶。

图2 半电池性能

此外，值得注意的是，sp2c-COF-Co修饰的对称电池显示了0.76的高Li⁺转移数，确保了快速的锂沉积/剥离过程。

因此，sp2c-COF-Co修饰的电池具有优异的电化学性能和无枝晶的形态，并且在超高电流密度（2 mA cm^-2）下，锂-锂对称电池显示出优异的循环寿命，达6000小时。

sp2c-COFCo@Li|Cu电池在0.5 mA cm^-2时也显示出低的成核过电位（8 mV）。此外，基于sp2c-COF-Co的全电池也表现出更长的工作寿命和高容量保持率。

图3 LFP、LCO以及NCM全电池性能

Regulating The Lithium Ions’ Local Coordination Environment Through Designing Cof with Single Atomic Co Site to Achieve Dendrite-Free Lithium Metal Batteries. Advanced Materials 2023. DOI: 10.1002/adma.202304511

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郭洪团队AM：调节锂离子的局部配位环境，实现6000小时锂负极运行

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