Glassy Metal–Organic‐Framework‐Based Quasi‐Solid‐State Electrolyte for High‐Performance Lithium‐Metal Batteries

材料科学 电解质 电导率 准固态 晶界 锂(药物) 化学工程 离子电导率 金属锂 阴极 阳极 金属 复合材料 电极 冶金 微观结构 物理化学 工程类 内分泌学 化学 医学 色素敏化染料
作者
Guangshen Jiang,Changzhen Qu,Fei Xu,En Zhang,Qiongqiong Lu,Xiaoru Cai,Steffen Hausdorf,Hongqiang Wang,Stefan Kaskel
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:31 (43) 被引量:154
标识
DOI:10.1002/adfm.202104300
摘要

Abstract Enhancing ionic conductivity of quasi‐solid‐state electrolytes (QSSEs) is one of the top priorities, while conventional metal–organic frameworks (MOFs) severely impede ion migration due to their abundant grain boundaries. Herein, ZIF‐4 glass, a subset of MOFs, is reported as QSSEs (LGZ) for lithium‐metal batteries. With lean Li content (0.12 wt%) and solvent amount (19.4 wt%), LGZ can achieve a remarkable ion conductivity of 1.61 × 10 −4 S cm −1 at 30 °C, higher than those of crystalline ZIF‐4‐based QSSEs (LCZ, 8.21 × 10 −5 S cm −1 ) and the reported QSSEs containing high Li contents (0.32–5.4 wt%) and huge plasticizer (30–70 wt%). Even at −56.6 °C, LGZ can still deliver a conductivity of 5.96 × 10 −6 S cm −1 (vs 4.51 × 10 −7 S cm −1 for LCZ). Owing to the grain boundary‐free and isotropic properties of glassy ZIF‐4, the facilitated ion conduction enables a homogeneous ion flux, suppressing Li dendrites. When paired with LiFePO 4 cathode, LGZ cell demonstrates a prominent cycling capacity of 101 mAh g −1 for 500 cycles at 1 C with the near‐utility retention, outperforming LCZ (30.7 mAh g −1 ) and the explored MOF‐/covalent–organic frameworks (COF)‐based QSSEs. Hence, MOF glasses will be a potential platform for practical quasi‐solid‐state batteries in the future.
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
年鱼精完成签到 ,获得积分10
刚刚
一眼顶针发布了新的文献求助10
3秒前
徐11完成签到 ,获得积分10
3秒前
xiaoer发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
7秒前
123发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
查理完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
淡淡的独孤完成签到 ,获得积分10
9秒前
jusser发布了新的文献求助10
10秒前
脑洞疼应助七八九采纳,获得10
10秒前
我是老大应助不安溪灵采纳,获得10
11秒前
。。。完成签到 ,获得积分20
11秒前
wanxiaohua完成签到,获得积分10
11秒前
英姑应助岚47采纳,获得10
11秒前
19205100313应助zero采纳,获得10
12秒前
12秒前
温暖的鑫发布了新的文献求助10
12秒前
英姑应助harry采纳,获得10
12秒前
kk完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
yjihn发布了新的文献求助10
14秒前
桐桐应助qinli采纳,获得10
14秒前
土豪的煎蛋完成签到,获得积分10
15秒前
leo完成签到,获得积分20
15秒前
Owen应助狂野的雁风采纳,获得10
15秒前
阿泽发布了新的文献求助20
15秒前
坚强的灵雁完成签到 ,获得积分10
16秒前
liusong发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
18秒前
wanxiaohua发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
范森林完成签到 ,获得积分10
19秒前
zmy完成签到 ,获得积分10
19秒前
陈柯宇发布了新的文献求助10
19秒前
20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
Cronologia da história de Macau 5000
咳嗽・喀痰の診療ガイドライン第2版2025 800
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
The globalisation of real estate: the politics and practice of foreign real estate investment 500
Handbook Of Synthetic Methodologies And Protocols Of Nanomaterials 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 7014140
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8687410
关于积分的说明 18416223
捐赠科研通 6501848
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3106403
关于科研通互助平台的介绍 2176571
邀请新用户注册赠送积分活动 2082274