Redox‐Active Metal‐Covalent Organic Frameworks for Dendrite‐Free Lithium Metal Batteries

材料科学 金属锂 共价键 锂(药物) 氧化还原 金属 枝晶(数学) 金属有机骨架 纳米技术 无机化学 有机化学 冶金 电极 化学 吸附 阳极 几何学 物理化学 内分泌学 医学 数学
作者
Wenliang Qin,Diandian Han,Xiaowei Zhang,Huayun Ma,Yang Wu,Zengguang Li,Shuai Bi,Lipeng Zhai
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:37 (14): e2418638-e2418638 被引量:28
标识
DOI:10.1002/adma.202418638
摘要

Abstract Lithium (Li) metal has gained attention as an anode material for lithium‐metal batteries (LMBs) owing to its low electrochemical potential, high specific capacity, and low density. However, the accumulation of Li dendrites and unstable solid electrolyte interphases, caused by sluggish Li + migration and uneven Li deposition, limit practical LMB applications. This study presents the first report on redox‐active metal–covalent organic frameworks (MCOFs) with dual‐active centers as functional separators for LMBs. These MCOFs facilitate homogeneous Li nucleation and accelerate Li + ion transport. The synergistic effects of redox‐active diarylamine units and trinuclear copper clusters modulate local electron‐cloud density, regulating microenvironment of Li + ions and ensuring homogeneous Li nucleation. The MCOF‐based separator's well‐defined 1D channels in MCOF‐based separator enable uniform Li + flux, and promote homogeneous Li deposition, resulting in high Li + transference number of 0.93 and an ionic conductivity of 2.01 mS cm −1 at room temperature. The Li|Cu cell demonstrates a low Li nucleation barrier of 16 mV, while the Li symmetric cell exhibits stable Li plating/stripping for over 1600 h at 0.5 mA cm −2 . When coupled with LiFePO 4 cathodes, the assembled LMB exhibits stable capacity retention of ≈98%. This work paves the way for dendrite‐free Li metal anodes in high‐performance LMBs.
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
神经蛙发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Domi完成签到,获得积分10
2秒前
kai完成签到,获得积分10
2秒前
arniu2008应助啊啊啊采纳,获得20
2秒前
3秒前
3秒前
5秒前
搜集达人应助fantastic采纳,获得30
5秒前
5秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
八九发布了新的文献求助10
6秒前
叮当完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Donna应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
何88888888发布了新的文献求助10
8秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
MXS完成签到,获得积分10
8秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
9秒前
10秒前
SciGPT应助木船采纳,获得10
10秒前
felix发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
哒哒哒发布了新的文献求助10
13秒前
田様应助meiyulu0204采纳,获得10
13秒前
YYY完成签到,获得积分10
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
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
A Case Study on Hotels as Noncongregate Emergency Living Accommodations for Returning Citizens 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7755774
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9302263
关于积分的说明 20268284
捐赠科研通 7338687
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3311280
关于科研通互助平台的介绍 2462344
邀请新用户注册赠送积分活动 2324689