便攜式電子產品和電動汽車的快速發展要求電池具有高能量密度、強大的循環穩定性和快速充電能力。高壓陰極，如LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM-811)，有望提高能量密度，但受到傳統電解質中穩定性差和鋰離子擴散緩慢的影響。
近日，南京大學Zhi Chang，周豪慎教授引入了金屬有機框架(MOF)液體注入技術，以將MOF液體完全整合到NCM-811的晶界中，從而產生具有薄的剛性MOF玻璃層的完全涂覆的陰極。
文章要點
1）表面不導電的MOF玻璃層具有2.9孔窗口，可促進鋰離子預溶解，并在玻璃通道內形成高度聚集的電解質，抑制溶解的鋰離子共嵌入和溶劑分解。而內部玻璃層由鋰離子傳導組分組成，并增強鋰離子的快速擴散。這種功能性結構有效地保護陰極免受顆粒破裂、CEI破裂、氧損失和過渡金屬遷移的影響。
2）因此，Li ||Glass@NCM-811電池即使在高充電率和高電壓下也表現出良好的倍率性能和循環穩定性。此外，還獲得了385 Wh·kg-1的軟包電池(19.579 g，用于袋狀電池)，展示了這種方法的實際潛力。
這種簡單而通用的策略可應用于其他高壓陰極，如富鋰氧化錳和鈷酸鋰。
參考文獻
Bai, L., Xu, Y., Liu, Y. et al. Metal-organic framework glass stabilizes high-voltage cathodes for efficient lithium-metal batteries. Nat Commun 16, 3484 (2025).
DOI：10.1038/s41467-025-58639-z
https://doi.org/10.1038/s41467-025-58639-z
