已入深夜,您辛苦了!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!祝你早点完成任务,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
ltxywhs完成签到,获得积分10
刚刚
柯柯啦啦发布了新的文献求助10
3秒前
李健的小迷弟应助qqqq采纳,获得10
4秒前
隐形的若灵完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
fufu发布了新的文献求助10
7秒前
addd发布了新的文献求助10
11秒前
斯文钢笔完成签到 ,获得积分10
12秒前
qiao完成签到 ,获得积分10
16秒前
廷聿完成签到,获得积分10
17秒前
九黎完成签到 ,获得积分10
18秒前
li发布了新的文献求助10
19秒前
柯柯啦啦完成签到,获得积分10
19秒前
addd完成签到,获得积分10
20秒前
景C完成签到 ,获得积分10
23秒前
王富贵完成签到,获得积分10
24秒前
寒梅恋雪完成签到 ,获得积分10
24秒前
XiaoliangXue完成签到,获得积分20
25秒前
fufu完成签到,获得积分10
25秒前
无限猫咪完成签到,获得积分10
26秒前
科研通AI6应助无限猫咪采纳,获得10
32秒前
昵称完成签到,获得积分0
34秒前
36秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
39秒前
moon完成签到 ,获得积分10
39秒前
子车茗应助望远Arena采纳,获得30
40秒前
临子完成签到,获得积分10
44秒前
111完成签到 ,获得积分10
45秒前
小龙完成签到,获得积分10
47秒前
48秒前
奋斗慕凝完成签到 ,获得积分10
49秒前
英俊的铭应助杨杨杨采纳,获得10
54秒前
小姚姚完成签到,获得积分10
54秒前
Neyou发布了新的文献求助10
54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
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 880
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Stop Talking About Wellbeing: A Pragmatic Approach to Teacher Workload 500
Terminologia Embryologica 500
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
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 5616976
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4701321
关于积分的说明 14913230
捐赠科研通 4747317
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2549156
邀请新用户注册赠送积分活动 1512289
关于科研通互助平台的介绍 1474049