Mixed-Linker Metal–Organic Frameworks Modified Separators as Li+-Transport Accelerators for Wide-Temperature and Long-Cycling Lithium Metal Batteries

阳极 化学 法拉第效率 分离器(采油) 电解质 金属有机骨架 金属锂 同种类的 锂(药物) 金属 纳米技术 桥接(联网) 化学工程 三嗪 阴极 电化学 可扩展性 过渡金属 氧化还原 电极 相容性(地球化学) 聚丙烯 多收费
作者
Yaoda Wang,Xiao‐Cheng Zhou,Jingjie Sun,Yu‐Hao Gu,Tianyu Shen,Zuoxiu Tie,Shuai Yuan,Jing‐Lin Zuo,Zhong Jin
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:148 (37): 39946-39962 被引量:1
标识
DOI:10.1021/jacs.6c11237
摘要

The inherent interfacial instability and severe dendritic growth of lithium (Li) metal anodes pose significant challenges to the operational safety and cycling stability of rechargeable Li metal batteries. Herein, we report three mixed-linker metal-organic frameworks (MOFs) by integrating tetrathiafulvalene (TTF)-based ligands and benzene/trimethylbenzene/triazine-based tritopic linkers with robust zirconium-oxo (Zr6) clusters, and utilize them to functionalize conventional polypropylene separators. The incorporated TTF-based functional sites are demonstrated to serve as efficient ion-transport channels to facilitate rapid Li+ migration and homogeneous Li+ flux distribution at the molecular level. Compared with benzene- and trimethylbenzene-based linkers, the integration of electron-deficient triazine linkers with N-rich sites results in more effective interactions with PF6- anions in electrolytes to enhance Li+ transference number and inhibit PF6- decomposition, thereby improving Li+ concentration gradient and inhibiting Li dendrite growth. Consequently, the Li||LiFePO4 and Li||LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 batteries with MOF-functionalized separators demonstrate impressive redox reversibility, rate performance, and cycling stability. Even within a wide temperature range from -15 to 100 °C, the upgraded Li||LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 batteries can still cycle stably for over 500 cycles with ultrahigh Coulombic efficiency and considerable capacity retentions. This study presents a feasible and scalable MOF-based separator modification strategy, paving the way for developing practical wide-temperature Li metal 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
天天快乐的应助被科研通管家采纳,获得10
刚刚
刚刚
香蕉觅云的应助被科研通管家采纳,获得10
刚刚
刚刚
CipherSage的应助被科研通管家采纳,获得10
刚刚
科目三的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
Juvenilesy的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
飞行的鸡翅完成签到,获得积分10
1秒前
酷炫蛋挞完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
冰凌心恋完成签到,获得积分10
3秒前
TRACEY完成签到,获得积分10
4秒前
yyh完成签到,获得积分10
4秒前
瘦瘦以亦发布了新的文献求助10
4秒前
KeYang发布了新的文献求助10
5秒前
阿孟孟完成签到 ,获得积分10
6秒前
研友_89e5G8关注了科研通微信公众号
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
领导范儿的应助被嘭嘭嘭采纳,获得10
8秒前
Drlee发布了新的文献求助10
9秒前
没有昵称完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
丘比特的应助被动听的笑南采纳,获得10
9秒前
ccCherub发布了新的文献求助10
10秒前
ivar完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
瘦瘦以亦完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
zz53发布了新的文献求助10
11秒前
xd完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
NN发布了新的文献求助30
13秒前
JH_Dior发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
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
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Experimentelle und numerische Modellierung des dynamischen Trag- und Verformungsverhaltens von hochflexiblen Schutzsystemen gegen Steinschlag 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8150079
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9547045
关于积分的说明 21679452
捐赠科研通 7737160
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3424273
关于科研通互助平台的介绍 2549191
邀请新用户注册赠送积分活动 2467487