上海交大杨晓伟AM:无缺陷MOF膜实现高稳定镁金属负极 2023年10月13日 上午10:06 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 52 镁金属电池是锂离子电池之外有希望的候选者;然而,由于溶剂在镁表面的电还原作用而形成的钝化界面层通常会导致可逆镁化学的超高过电位。 上海交通大学杨晓伟等受埃级选择性渗透金属有机骨架(MOF)优异分离效果的启发,采用电沉积方法直接在Mg表面构建了大面积、无缺陷的MOF膜,以作为人工SEI膜。 图1 MOF基SEI膜的作用 在此过程中,配体的电化学去质子化可以促进晶间空隙的自愈直至形成无缝膜,从而消除电解液的非选择性晶间扩散,实现选择性Mg2+传输,并同时精确地将溶剂分子与MOF通道分离。进一步将离子液体引入MOF微孔中,以加强Mg2+通过该MOF膜的扩散。 图2 MOF/Mg的离子和电子导电性 结合MOF膜的高电子电阻,MOF/Mg电极显示出较高的RE/RI(50.2),以抑制表面寄生反应。 相反,伴随Mg2+沉积的无限溶剂还原将导致Mg-钝化物种共生沉积层。通过该层的电子交叉将导致溶剂/Mg2+直接还原,而无需相间转移过程,从而导致比沉积(-0.67 V)更高的剥离过电位(1.54 V)。在MOF膜的保护下,溶剂分子的不可控晶间渗透和随后的分解被有效抑制,从而为Mg负极提供稳定的界面。 因此,改性Mg负极在传统Mg(TFSI)2-DME电解液中可获得较低的剥离过电位(0.27V)。这项工作的研究为调节MOF基SEI的离子传输途径提供了一种新的策略,这将广泛适用于其他储能系统。 图3 对称电池性能 Defect-Free Metal-Organic Framework Membrane for Precise Ion/Solvent Separation toward Highly Stable Magnesium Metal Anode. Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202108114 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/2023/10/13/47d67f97a9/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 江南大学刘小浩团队J. Catal.:硫调控沉/消碳平衡助力合成气高转化率、低CH4,高选择性稳定制长链α-烯烃 2024年6月18日 电池顶刊集锦:鹿可、杨全红、陆俊、努丽燕娜、刘国良、张诚、陈人杰、陈育明等成果! 2024年1月25日 今日Nature:增强扭曲双层魔角石墨烯的电子相互作用 2023年11月13日 厦大/南科大Matter:原子分散Se催化剂定向重构,实现对肼的高效氧化 2024年1月25日 EES: 水平镁沉积和抑制表面钝化实现高性能镁金属电池 2024年1月25日 年薪高达48万,长期招聘!深圳大学王振波教授团队/澳门大学潘晖教授团队招聘博后数名 2023年11月30日