Molecular design of a metal–organic framework material rich in fluorine as an interface layer for high-performance solid-state Li metal batteries

电解质 阳极 枝晶(数学) 材料科学 化学工程 锂(药物) 金属 电化学窗口 图层(电子) 电化学 X射线光电子能谱 离子电导率 电极 无机化学 纳米技术 化学 物理化学 冶金 几何学 内分泌学 工程类 医学 数学
作者
Tianyuan Wang,Xinling Zhang,Ning Yuan,Chunwen Sun
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:451: 138819-138819 被引量:76
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.138819
摘要

Unstable electrolyte/electrode interface and uncontrolled Li dendrite growth hinder the large-scale commercial application of Li metal batteries. In this work, an artificial interfacial layer is developed to suppress the dendrite formation and the parasitic reactions between Li metal anode and electrolyte by the rational molecular design of a metal–organic framework material rich in fluorine (UiO-66(F)). The intrinsic nanochannels in UiO-66(F) promote the decomposition of lithium salts and limit the movement of anions. Moreover, the in situ formed LiF inhibits the Li dendrite growth. The composite electrolyte with the UiO-66(F) interfacial layer exhibits a wide electrochemical window (5.13 V vs Li/Li+), high ionic conductivity (4.9 × 10-4 S cm−1), and ionic transference number (0.51) at room temperature. XPS results demonstrate that the in situ formed solid-electrolyte interface (SEI) is attributed to the active F groups in UiO-66(F). The symmetric cell with the optimized interfacial layer achieves excellent cycling performance over 2200 h at 0.2 mA cm−2. In addition, the assembled full cell LiFePO4||Li also exhibits a capacity retention rate of 90.71 % after 960 cycles at 0.5 C. Even at higher rate of 2 C, it still exhibits a high discharge capacity of 139.6 mAh g−1. This molecular design strategy for interfacial layer show great promise for practical applications of 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
ting发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
吴未完成签到,获得积分10
刚刚
zzww发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
娜娜家的大宝贝应助wby0313采纳,获得10
1秒前
1秒前
哈ha发布了新的文献求助10
1秒前
vivi发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
鹿鹿发布了新的文献求助10
3秒前
orixero应助阿坤采纳,获得10
3秒前
驴小兔子完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
sjll发布了新的文献求助10
3秒前
坦率友儿完成签到,获得积分10
3秒前
nimo发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6.2应助立冬采纳,获得10
4秒前
5秒前
战五渣发布了新的文献求助10
5秒前
热心的尔蓝完成签到,获得积分10
6秒前
求助人员发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
英姑应助聪明怀寒采纳,获得10
7秒前
grmqgq完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
ADJ完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
认真的灵竹完成签到 ,获得积分10
7秒前
思源应助派123采纳,获得10
7秒前
HAI关注了科研通微信公众号
7秒前
7秒前
王俊完成签到,获得积分10
7秒前
Lily完成签到,获得积分10
8秒前
yohan发布了新的文献求助10
8秒前
sjll完成签到,获得积分10
8秒前
biudungdung完成签到,获得积分10
8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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6013945
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7586030
关于积分的说明 16143775
捐赠科研通 5161447
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2763635
邀请新用户注册赠送积分活动 1743835
关于科研通互助平台的介绍 1634492