西湖大學(xué)徐宇曦Angew:共價(jià)有機(jī)骨架電解質(zhì)助力高鎳正極固態(tài)鋰金屬電池 2023年11月3日 上午9:09 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 11 開發(fā)具有高離子電導(dǎo)率、寬電化學(xué)窗口和高機(jī)械強(qiáng)度的固態(tài)電解質(zhì)(SSE)是實(shí)現(xiàn)高能量密度固態(tài)鋰金屬電池的關(guān)鍵。共價(jià)有機(jī)框架(COF)最近作為有前景的 SSE引起了相當(dāng)大的興趣,這主要是由于它們具有高度可調(diào)的分子結(jié)構(gòu)和理想的有序離子遷移通道。 西湖大學(xué)徐宇曦等人設(shè)計(jì)并合成了具有整體取向通道結(jié)構(gòu)的柔性耐高壓COF SSE薄膜,首次實(shí)現(xiàn)了采用富鎳正極(NMC811)的固態(tài)鋰金屬電池。 通過合理引入親鋰基團(tuán)和電化學(xué)穩(wěn)定的喹啉芳環(huán)鍵,所制備的COF表現(xiàn)出大帶隙、超低HOMO值(真空下–6.2 eV)和高達(dá)5.6 V(相對(duì)于Li+/Li)的最高氧化穩(wěn)定性。通過方便的預(yù)熱機(jī)械組裝,獲得的柔性COF SSE薄膜沿(001)面呈現(xiàn)整體取向排列,在60 °C時(shí)具有高達(dá)1.5 × 10–4 S cm–1的離子電導(dǎo)率,以及優(yōu)異的機(jī)械性能(10.5 GPa的高楊氏模量)。 圖1 兩步合成電化學(xué)穩(wěn)定且整體取向的COF SSE 分子動(dòng)力學(xué)模擬顯示,該COF SSE中的鋰離子傳輸顯示出定向跳躍路徑和快速漂移速度。憑借如此多的特性,采用這種COF SSE薄膜組裝了帶有NMC811正極的全固態(tài)鋰金屬電池表現(xiàn)出超過400次循環(huán)的穩(wěn)定循環(huán)性能、高庫(kù)侖效率(>99%),并能經(jīng)受折疊等濫用試驗(yàn)。 圖2 電化學(xué)性能 High-Voltage Tolerant Covalent Organic Framework Electrolyte with Holistically Oriented Channels for Solid-State Lithium Metal Batteries with Nickel-Rich Cathodes. Angewandte Chemie International Edition 2021. DOI: 10.1002/anie.202107444 原創(chuàng)文章,作者:科研小搬磚,如若轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明來源華算科技,注明出處:http://www.xiubac.cn/index.php/2023/11/03/9fb9d04feb/ 電池 贊 (0) 0 生成海報(bào) 相關(guān)推薦 ?東南大學(xué)Mater. Horiz.:SACs上NRR的簡(jiǎn)單描述 2023年10月15日 8篇催化頂刊:Angew.、Small、Nano-Micro Lett.、Appl. Catal. B.等成果 2023年10月13日 上科大「國(guó)家級(jí)青年人才」劉巍團(tuán)隊(duì),最新AFM:太陽能驅(qū)動(dòng)的海水提鋰! 2024年6月8日 上海大學(xué)王亮課題組ACS Nano:共價(jià)鍵異質(zhì)結(jié)光催化劑的新設(shè)計(jì) 2023年10月13日 鞏金龍教授Nature子刊:界面潤(rùn)濕性可控助力CO2電還原制乙醇和乙烯 2023年10月4日 江南大學(xué)潘成思/朱永法,今日Nature Energy!創(chuàng)制超分子催化劑! 2024年1月26日