吉大徐吉静AEM：无边界MOF玻璃电解质实现高稳定全固态锂-氧电池

可充锂-氧电池（LOB）被认为是最有前景的储能系统之一。然而，采用活性锂金属以及在电池运行过程中形成的锂枝晶会导致严重的安全问题，尤其是在使用易燃液态电解液时。

图1. 采用MOF玻璃SSE的 SLOB的设计示意图

吉林大学徐吉静等开发了用于稳定全固态LOB（SSLOB）的先进金属-有机框架（MOF）玻璃基固态电解质（SSEs）。具体而言，这项工作报告了一种基于锂离子传导的ZIF-62玻璃膜（LZGM）固态电解质，其具有高离子传导性（20℃时为5×10^-4 S cm^-1）、高锂离子转移数（0.86）以及对锂和空气成分的出色稳定性。另外，由于LZGM具有强大的机械稳定性，因此在0.5mA cm^-2下进行1200小时的沉积/剥离测试时，它也表现出卓越的枝晶抑制能力和界面兼容性。

图2. MOF玻璃SSE的电化学特性

此外，这项工作通过电化学沉积技术，将LZGM与高电子导电性聚三联噻吩 (pTTh)结合，设计了电子导电和离子导电固态正极（SSC）。通过控制LZGM离子导体和pTTh电子导体的涂层顺序，可以定向调节放电产物的生长模式。结果，基于LZGM复合材料的集成SSLOB显示出13552 mAh g^-1的超高放电比容量和400次循环的长循环寿命。所提出的MOF玻璃电解质体系为开发具有高性能和高稳定性的SSLOB提供了一种前景广阔的策略，这将进一步推动全固态电池的发展。

图3. SSC的设计和SSLOB的电化学性能

Boundary-Free Metal–Organic Framework Glasses Enable Highly Stable All-Solid-State Lithium–Oxygen Battery. Advanced Energy Materials 2023. DOI: 10.1002/aenm.202303829

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