浙大/西南大学AFM：通过MOF涂层设计定制功能电池隔膜

隔膜是电池的关键部件，肩负着电池安全的重任。除了要求提高隔膜的阻燃性，人们对电池隔膜的附加功能也越来越感兴趣。

图1 复合隔膜制备过程示意图

浙江大学张漩、西南大学徐茂文等通过金属有机框架的多功能性，为电池隔膜提出了一种多功能涂层集成策略。具体而言，这项工作设计了一种多功能、高安全性的MIP-202@2320复合隔膜，并将其集成到锂硫电池中。

研究显示，Cl-的存在和MIP-202的多孔结构赋予了由此产生的隔膜阻燃特性和高电解液保持率（80%）。此外，Cl-离子在通道内形成的带负电荷的电子云可选择性地阻止多硫化物向阳极迁移，同时促进Li⁺离子的移动。

图2 隔膜特性研究

因此，受益于上述优势，以MIP-202@2320为隔膜组装的锂硫电池在0.1C下的初始可逆容量高达1327 mAh g^-1，令人印象深刻。此外，在0.5C的放电倍率下循环600次后，电池保留了71.8%的容量，显示出卓越的循环稳定性，并具有出色的倍率性能（在3C时达到532 mA g^-1）。这种多功能集成策略不仅提高了锂硫电池的性能，还为未来不同类型电池隔膜的设计开辟了新方向。

图3 锂硫电池性能

Tailoring the Function of Battery Separators via the Design of MOF Coatings. Advanced Functional Materials 2024. DOI: 10.1002/adfm.202314246

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