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
wwm发布了新的文献求助10
刚刚
Mao发布了新的文献求助30
刚刚
小小麦发布了新的文献求助10
刚刚
Hello应助艾拉舞悠采纳,获得20
1秒前
吴龙发布了新的文献求助10
1秒前
小芝士发布了新的文献求助10
1秒前
4秒前
NexusExplorer应助梁耀栋采纳,获得10
4秒前
6秒前
6秒前
6秒前
orixero应助神经蛙采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.1应助Sean采纳,获得10
7秒前
9秒前
义气豌豆发布了新的文献求助10
10秒前
费老五完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
aa发布了新的文献求助10
11秒前
zz完成签到,获得积分10
11秒前
翁可兰完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
KissesU发布了新的文献求助10
12秒前
李爱国应助真实的无血采纳,获得10
13秒前
YY土豆侠完成签到,获得积分10
13秒前
绿地土狗发布了新的文献求助10
13秒前
李健应助孙淑婷采纳,获得10
14秒前
cccccc发布了新的文献求助10
15秒前
卢小白发布了新的文献求助10
15秒前
smm完成签到 ,获得积分10
15秒前
大模型应助刘国建郭菱香采纳,获得10
16秒前
zy发布了新的文献求助10
17秒前
kr完成签到,获得积分10
18秒前
Realovery发布了新的文献求助10
18秒前
shfsuf发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
我要发nature完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
绿地土狗完成签到,获得积分10
20秒前
饺子品鉴师完成签到 ,获得积分10
20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
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Reaction of 3-Methylenedihydro-(3H)furan-2-one with Diazoalkanes. Syntheses and Crystal Structures of Spiranic Cyclopropyl Compounds 400
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 7078425
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8738201
关于积分的说明 18490040
捐赠科研通 6618034
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3131260
关于科研通互助平台的介绍 2231511
邀请新用户注册赠送积分活动 2106067