关于金属有机框架的通用F4修改战略,以化学稳定PVDF-HFP作为准固态电解质
Wenhuan Huang1, Shun Wang1, Xingxing Zhang1
1Key Laboratory of Chemical Additives for China National Light Industry, College of Chemistry and Chemical Engineering, Shaanxi University of Science and Technology, Xi'an, 710021, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|November 20, 2023
概括
改性金属有机框架 (MOFs) 为金属电池创建稳定的准固态电解质. 这项创新增强了离子传输和沉积,提高了电池的性能和安全性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 金属有机框架 (MOF) 和聚合物混合矩阵膜 (MMM) 对金属电池 (LMB) 中的固态电解质 (SSE) 显示出希望.
- 挑战包括这些复合电解质中的结构不稳定性和不清楚的电化学机制.
- 改善离子导电性和降低界面电阻是实际LMB的关键.
研究的目的:
- 开发用于金属电池的高性能准固态电解质 (QSSEs).
- 研究MOF中改的对电解质特性和电化学性能的影响.
- 了解增强的离子运输和沉积的机制.
主要方法:
- 用改性MOFs的合成 (Zr-BDC-Fx,x = 0, 2, 4). 这种MOF的合成方法是:
- 通过将Zr-BDC-Fx与PVDF-HFP聚合物结合而制造QSSE.
- 描述QSSEs的结构性,化学性和电化学性质.
主要成果:
- 在Zr-BDC-F4中的修饰稳定了PVDF-HFP链,增强了电荷转移和Li+运输.
- 基的多孔结构和电负性促进了TFSI-离子捕获和LiF固体电解质间相 (SEI) 形成.
- 观察到均质的沉积和受阻的树突成长,导致高负载金属电池的高特异性容量.
结论:
- 改性MOF聚合物复合材料为先进的QSSEs提供了一个有希望的策略.
- 开发的QSSEs显示了对LMBs的增强的离子导电性和电化学稳定性.
- 这项工作为优化固态电池电解质提供了对MOF-聚合物相互作用的见解.
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