金屬有機(jī)框架（MOF）增強(qiáng)了安全且經(jīng)濟(jì)高效水性鋅離子電池的實(shí)際應(yīng)用，MOF具有可調(diào)的多孔結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分，可以促進(jìn)陽極界面上Zn2+離子的脫溶和運(yùn)輸。然而，確保電池中結(jié)晶MOF的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和使用壽命仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。近日，奧爾堡大學(xué)Yue Yuanzheng、東南大學(xué)尹奎波、倫敦大學(xué)學(xué)院He Guanjie在解決這一困境方面取得了突破。
本文要點(diǎn)：
1) 作者為鋅陽極設(shè)計(jì)和制造了MOF玻璃夾層，特別是ZIF-62玻璃夾層。這種集成的中間層賦予了鋅陽極更高的循環(huán)壽命。它還在鋅過量的Zn||MnO2全電池中實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的循環(huán)性能，在0.5 A g?1的600次循環(huán)后沒有容量衰減，在質(zhì)量負(fù)載為12.85 mg cm?2的Zn||碘軟包電池中也沒有容量衰減。
2) 這種優(yōu)異的循環(huán)性歸因于Zn[配體]4四面體的易于變形，與晶體對(duì)應(yīng)物相比，玻璃夾層內(nèi)相鄰四面體之間斷開的可能性降低。ZIF-62玻璃的獨(dú)特結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了更大的結(jié)構(gòu)自由度，使其能夠承受機(jī)械應(yīng)力并擴(kuò)展Zn2+離子擴(kuò)散路徑。
Zhenjing Jiang et.al An Adaptable Structure of Metal-Organic Framework Glass Interlayer Enables Superior Performance in Aqueous Zinc-Ion Batteries Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202413167
https://doi.org/10.1002/adma.202413167
