性共价有机框架作为高性能金属电池的阳极涂层
Xinyu Wu1, Shuoqing Zhang2, Xiaoyi Xu1
1State Key Laboratory of Silicon and Advanced Semiconductor Materials, Department of Polymer Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310058, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|January 16, 2024
概括
稳定的聚胺共价有机框架 (COF) 作为人工固体电解质介相,防止金属电池中的树脂生长,以提高性能和寿命.
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
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 金属电池 (LMB) 面临的挑战是由于树的生长和不稳定的固体电解质介相 (SEI).
- 这些问题严重阻碍了LMB的实际应用和安全.
研究的目的:
- 设计和合成基于聚胺的新型共价有机框架 (COF),用于作为LMB中的人工SEI.
- 调查这些COF所提供的树抑制和电化学性能增强.
主要方法:
- 聚胺COF与性昆素和聚胺单位的合成.
- 制造非对称的Li-COF-Cu电池和Li-COF-COF-LFP全电池.
- 电化学测试,包括库伦比效率和循环稳定性测量.
主要成果:
- 合成的COFs有效地引导统一的离子沉积,并抑制树岩的形成.
- 体中COF-Cu电池在0.5mA cm−2下达到99%的库伦比效率,使用400个循环.
- 在150个循环后,Li-COF水处理器的LFP全电池保持了99%以上的0.3°C的库伦比效率和91%的容量保留.
结论:
- 开发的聚胺COF作为一个强大的人工SEI,显著提高金属阳极的电化学循环稳定性.
- 这些发现证明了COF在克服实际金属电池应用的关键挑战方面的潜力.
