高结晶的纳米棒以烯为基础的共价有机框架 人造固体电解质接口加速接口 Li 阳极的规则
Zhengyang Gou1, Kaiyang Zheng1, Yaying Dou2
1College of Chemistry and Pharmaceutical Engineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050018, China.
Journal of colloid and interface science
|December 1, 2024
概括
这项研究介绍了双功能纳米共价有机框架 (COF),以创建金属电池的保护层. 这一层增强了离子运输,并防止了树突的生长,提高了电池的性能和寿命.
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
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 金属电池受到不均的沉积和树生长的限制.
- 一个稳定的人工固体电解质接口 (SEI) 对于调节离子转移至关重要.
研究的目的:
- 为人工SEI层开发一种双功能纳米形共价有机框架 (COF).
- 为了加速离子 (Li+) 扩散,并抑制树状岩石的形成.
主要方法:
- 制造具有双功能的纳米形COF (TFDH-COF).
- 在金属上使用TFDH-COF创建人工SEI层.
- 在基于Li的完整电池中进行电化学性能测试. 基于Li的完整电池.
- 现场/现场表征和密度函数理论 (DFT) 计算.
主要成果:
- TFDH-COF促进了统一的Li+流和通过-OH和-CN组和多孔通道的快速迁移.
- TFDH-COF中的烯部分增强了结晶性,促进了Li+相互作用,同时排斥了TFSI-离子.
- TFDH-COF@Li电极显示出改善的Li+利用,减少极化,无树的接口和增强的循环稳定性.
- DFT的计算和表征阐明了减轻和Li+转移的机制.
结论:
- 中性COF层是可行的,以防止不规则的沉积.
- 开发的TFDH-COF人工SEI有效地提高了金属电池的性能和寿命.
