亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

High‐Voltage Single‐Ion Covalent Organic Framework Electrolytes Enabled by Nitrile Migration Ladders for Lithium Metal Batteries

共价键 锂(药物) 电解质 离子电导率 离子键合 有机自由基电池 离子 材料科学 电化学 密度泛函理论 化学 电极 计算化学 有机化学 物理化学 内分泌学 医学
作者
Weiping Li,Shantao Han,Chenxi Xiao,Jingying Yan,Baifei Wu,Peng Wen,Jun Lin,Mao Chen,Xinrong Lin
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (42): e202410392-e202410392 被引量:17
标识
DOI:10.1002/anie.202410392
摘要

Abstract The poor electrochemical stability window and low ionic conductivity in solid‐state electrolytes hinder the development of safe, high‐voltage, and energy‐dense lithium metal batteries. Herein, taking advantage of the unique electronic effect of nitrile groups, we designed a novel azanide‐based single‐ion covalent organic framework (CN−iCOF) structure that possesses effective Li + transport and high‐voltage stability in lithium metal batteries. Density functional theory (DFT) calculations and molecular dynamics (MD) revealed that electron‐withdrawing nitrile groups not only resulted in an ultralow HOMO energy orbital but also enhanced Li + dissociation through charge delocalization, leading to a high t Li+ of 0.93 and remarkable oxidative stability up to 5.6 V (vs. Li + /Li) simultaneously. Moreover, cyanation leveraging Strecker reaction transformed reversible imine‐linkage to a stable sp 3 ‐carbon‐containing azanide anion, which facilitated contorted alignment of transport “ladders” along the one‐dimensional anionic channels and the ionic conductivity could reach 1.33×10 −5 S cm −1 at ambient temperature without any additives. As a result, CN−iCOF allowed operation of solid‐state lithium metal batteries with high‐voltage cathodes such as LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 (NCM811), demonstrating stable lithium deposition up to 1,100 h and reversible battery cycling at ambient temperature up to 4.5 V, shedding light on the importance of discovering new functionality for forthcoming high‐performance batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zz完成签到 ,获得积分10
2秒前
Rita发布了新的文献求助10
2秒前
CipherSage应助王耀武采纳,获得10
2秒前
zy完成签到,获得积分20
3秒前
GT完成签到,获得积分0
3秒前
壮观百招完成签到 ,获得积分10
4秒前
Ula完成签到,获得积分10
5秒前
秦时明月完成签到,获得积分10
7秒前
隐形曼青应助zy采纳,获得10
12秒前
12秒前
李健的粉丝团团长应助Guts采纳,获得10
13秒前
科研通AI6.1应助超级野狼采纳,获得10
15秒前
18秒前
王耀武发布了新的文献求助10
18秒前
20秒前
调皮的幻梅完成签到 ,获得积分10
22秒前
画星星发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
李健应助TheVivid采纳,获得10
24秒前
vv发布了新的文献求助10
26秒前
Hugo关注了科研通微信公众号
26秒前
合适怜南完成签到,获得积分10
28秒前
超级野狼发布了新的文献求助10
30秒前
vv完成签到,获得积分10
33秒前
王耀武完成签到,获得积分10
36秒前
科研通AI6.1应助材料生采纳,获得10
39秒前
46秒前
50秒前
53秒前
56秒前
材料生发布了新的文献求助10
56秒前
Limerencia完成签到,获得积分10
58秒前
葵花籽完成签到,获得积分10
1分钟前
hankpotter发布了新的文献求助10
1分钟前
chengymao完成签到,获得积分10
1分钟前
Rita发布了新的文献求助10
1分钟前
幸运儿完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
科研通AI2S应助无忧采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
Cummings Otolaryngology Head and Neck Surgery 8th Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5754672
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5488707
关于积分的说明 15380490
捐赠科研通 4893182
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2631791
邀请新用户注册赠送积分活动 1579727
关于科研通互助平台的介绍 1535475