刘志亮AM:功能化MOF作为单离子导电电解质实现高性能固态电池 2023年10月6日 下午3:58 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 23 金属有机框架(MOFs),作为一种有前景的可充电化学储能材料,已经在固态锂电池领域出现。然而,低离子传导性和高界面阻抗仍然严重阻碍了基于MOFs的固态电解质(SSE)的应用。 图1. 材料制备及电池组装示意 内蒙古大学刘志亮等通过原位生长氢氧化锌纳米片,获得了一种新型分级多孔的H-ZIF-8固态电解质(SSE)材料,其表现出1.04×10-3 S cm-1的优异离子传导性和0.71的Li+迁移数。此外,H-ZIF-8的形态和结构得到了进一步的优化,通过装饰卤化物纳米管(HNT)获得了H-ZIF-8/HNT复合材料。 值得注意的是,功能化的H-ZIF-8/HNT作为电解质在电化学性能上有显著的提高:更高的离子电导率为7.74×10-3 S cm-1,更好的单离子透过率(tLi+ = 0.84),良好的界面兼容性以及优异的速率性能。 图2. 枝晶抑制能力研究 此外,H-ZIF-8/HNT电解质还获得了更宽的电化学稳定性窗口(1.15-5.44V)。结果,配备H-ZIF-8/HNT SSE的Li/LiFePO4电池拥有高效的锂枝晶抑制能力,在200次电化学充/放电循环后容量保持率高达84%(104.16 mAh g-1)。H-ZIF-8/HNT电解液显著的电化学性能可能得益于HNT特征结构产生的单离子传导机制和H-ZIF-8中更多的Li+传输通道的协同效应。 总体而言,这项工作丰富了固态锂离子复合电解质材料,为提高电化学性能开辟了一条全新的途径。 图3. Li/LiFePO4电池的性能 A Composite of Hierarchical Porous MOFs and Halloysite Nanotube as Single-ion Conducting Electrolyte Toward High Performance Solid-State Lithium Ionic Battery. Advanced Materials 2023. DOI: 10.1002/adma.202300687 原创文章,作者:科研小搬砖,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/06/1bf801a509/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 相关推荐 RSC Advances连续撤稿9篇中国人的论文,清算开始了? 2023年10月24日 ACS Catalysis:电化学CO2RR中选择性生成CO与HCOOH的新见解 2024年4月30日 Nature Catalysis:机器学习大综述!数据科学加速催化研究进程! 2024年5月17日 【必看综述】中科大孙金华团队:锂离子电池安全专题评论文章 2023年11月17日 彭生杰教授Nature子刊:Ru/Ti4O7高效催化全pH值水分解 2024年4月16日 电池顶刊集锦!胡勇胜、于乐、黄佳琦、晁栋梁、张宁、杨树斌、张锁江、黄云辉等成果 2024年1月11日