Anthraquinone-Based Silicate Covalent Organic Frameworks as Solid Electrolyte Interphase for High-Performance Lithium-Metal Batteries

电解质 相间 锂(药物) 蒽醌 化学工程 无机化学 硅酸盐 材料科学 金属锂 共价键 金属 电极 化学 冶金 有机化学 物理化学 内分泌学 工程类 遗传学 医学 生物
作者
Yoonseob Kim,Chen Li,Dan-Dong Wang,Gerald Siu Hang Poon Ho,Zhengyang Zhang,Jun Huang,Ki‐Taek Bang,Chun Yin Jerry Lau,Shao‐Yuan Leu,Yanming Wang
出处
期刊:Research Square 被引量:5
标识
DOI:10.21203/rs.3.rs-2671248/v1
摘要

Abstract Lithium (Li)-metal batteries (LMBs) have the highest theoretical energy density of current battery designs and thus have enormous potential for use in energy storage. However, the safety problems caused by dendrite growth and unstable interphases on the Li anode severely impede their development. Covalent organic frameworks (COFs) containing either redox-active or anionic moieties on their backbones have high Li-ion (Li+) conductivities and mechanical/chemical stabilities, so are promising for solid-electrolyte interphases in LMBs. Here, we synthesized anthraquinone-based silicate COFs (AQ-Si-COFs) that contained both redox-active and anionic sites via condensation of tetrahydroxy-anthraquinone with silicon dioxide. The nine Li+ mediated charge/discharge processes enabled the AQ-Si-COF to demonstrate a Li+ conductivity of 9.8 mS cm− 1 at room temperature and a single-ion-conducting transference number of 0.92. Computational studies also supported the nine Li+ mechanism. We used AQ-Si-COF as the solid electrolyte interphase on the Li anode. The LMB cells achieved a maximum reversible capacity of 188 mAh g− 1 at 0.25 C during high-voltage operation. Moreover, this LMB cell demonstrated suppressed dendrite growth and stable cyclability, with its capacity decreasing by less than 3% over 100 cycles. These findings demonstrate the effectiveness of our redox-active and anionic COFs and that they should have practical utility in LMB-based energy-storage devices.
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
wenlon完成签到,获得积分10
刚刚
汉堡包应助健忘的初翠采纳,获得10
刚刚
领导范儿应助幸福的丑采纳,获得10
刚刚
刚刚
上官若男应助三人水采纳,获得10
刚刚
青青发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
纷纷故事发布了新的文献求助10
1秒前
可爱的函函应助青小泥采纳,获得10
1秒前
1秒前
科研通AI6.3应助遇安采纳,获得10
2秒前
2秒前
yuyu发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
小马甲应助li采纳,获得10
3秒前
个性楷瑞完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
程若男完成签到,获得积分10
3秒前
在水一方应助Maestro_S采纳,获得10
4秒前
Planta发布了新的文献求助10
4秒前
Jocelyn完成签到,获得积分10
4秒前
非常完成签到,获得积分10
4秒前
replica完成签到,获得积分10
4秒前
小豆豆完成签到,获得积分10
4秒前
搜集达人应助优雅的雪一采纳,获得10
5秒前
淡然的向秋完成签到,获得积分10
5秒前
ale发布了新的文献求助10
5秒前
南相完成签到,获得积分20
5秒前
李小颜完成签到,获得积分10
5秒前
天天快乐应助李金玉采纳,获得10
5秒前
香蕉觅云应助斩封采纳,获得10
6秒前
Fxxxx完成签到,获得积分10
6秒前
英姑应助sky采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
111完成签到 ,获得积分10
6秒前
洞幺拐完成签到,获得积分10
6秒前
坦率的邑发布了新的文献求助10
7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
Geist der Kunst und Kultur 1000
Social Psychology in the Real World 800
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
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 7410669
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9014716
关于积分的说明 19200020
捐赠科研通 7042577
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3233176
关于科研通互助平台的介绍 2395481
邀请新用户注册赠送积分活动 2215239