由于其與電極的良好界面接觸,固體聚合物電解質(SPE)被認為是固態電池的一種重要材料。然而,由于鋰離子電導率較低和電化學窗口較窄,SPE的動力學較差,嚴重阻礙了其應用。在此,云南大學Gao Hong提出了一種新的主客體識別凝膠聚合物電解質(GPE)策略,并進一步與原位聚合技術相結合,構建了MOFs–GPE系統。
本文要點:
1) 具有不同位點的Ti-MOFs作為GPE調節電解質性能的“宿主”平臺;它們不僅可以實現Li+離子的高效傳導,還在機械強度和耐高壓方面具有優異性能。MOFs–GPE系統使陰極LiFePO4和高壓LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2能夠穩定運行。組裝后的LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2|G@MOFs(Ti)|石墨全電池在室溫下經過250次循環后具有良好的循環穩定性和71.4%的容量保持率。
2) 原位測量和DFT計算表明,引入的MOF主體可以加速Li+離子在復合電解質中的傳輸動力學。該工作為改善主客體識別SPE中的離子傳輸和理解潛在的Li+動力學機制提供了重要指導。
Qing Liu et.al Constructing host–guest recognition electrolytes promotes the Li+ kinetics in solid-state batteries EES 2024
DOI: 10.1039/D3EE03283C
https://doi.org/10.1039/D3EE03283C