Anionic metal-organic framework modified separator boosting efficient Li-ion transport

分离器(采油) 热稳定性 聚丙烯酸 化学工程 化学 金属 表面改性 法拉第效率 金属有机骨架 电极 材料科学 无机化学 聚合物 有机化学 电化学 吸附 物理化学 热力学 物理 工程类
作者
Jiaqi Li,Long Chen,Fengling Wang,Zuoyu Qin,Ying Zhang,Ning Zhang,Xiaohe Liu,Gen Chen
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:451: 138536-138536 被引量:100
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.138536
摘要

Low lithium ion (Li+) mobility and thermal stability of polyolefin separator are crucial obstacles that limit the utilization of Li metal electrodes in the age of rapid acceleration toward high-energy-density rechargeable batteries. Herein, we report anionic metal-organic frameworks (MOFs) modified separator to overcome the barriers. By grafting –SO3− group onto the Universitetet i Oslo (UIO) structure, the anionic MOFs nanoparticles are synthesized (noted as UIO-SOLi). The UIO-SOLi is adhered on the surface of Celgard 2400 via polyacrylic acid (PAA) to fabricate the modified separator (UIOSOL@PP). The MOFs coating optimizes the wettability and thermal stability of the pristine separator. Negatively charged moieties –SO3− within the pore surface electrostatically repel anions while facilitate the transport of Li+, thus achieving a high Li+ transference number (tLi+) of 0.82. The effective Li+ transport relieves the concentration polarization, regulates the Li+ flow and realizes the uniform deposition of lithium. By implementing the UIOSOL@PP separator, the LiFePO4|Li cells deliver superior rate performance and cycling lifespan that renders a high discharge capacity retention of 155 mAh g−1 over 600 cycles at 1C. These results indicate that anionic MOFs modified separator is a promising strategy to modulate Li+ flow and assist with efficient long-term operation of lithium 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
拟态橙完成签到 ,获得积分10
3秒前
星辰大海应助Renee采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.3应助Renee采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.1应助Renee采纳,获得10
5秒前
田様应助Renee采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.2应助Renee采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.2应助Renee采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.4应助Renee采纳,获得10
5秒前
大个应助Renee采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.1应助Renee采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.4应助Renee采纳,获得10
5秒前
Skyrin完成签到,获得积分0
5秒前
7秒前
zzw完成签到,获得积分10
8秒前
Jason完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
cistronic完成签到,获得积分10
12秒前
lalala应助lian采纳,获得10
12秒前
科研通AI6.4应助Renee采纳,获得10
13秒前
华仔应助Renee采纳,获得10
13秒前
科研通AI6.3应助Renee采纳,获得10
13秒前
科研通AI6.2应助Renee采纳,获得10
13秒前
所所应助Renee采纳,获得10
13秒前
bkagyin应助Renee采纳,获得50
13秒前
科研通AI6.3应助Renee采纳,获得10
13秒前
科研通AI6.4应助Renee采纳,获得10
13秒前
科研通AI6.1应助Renee采纳,获得80
14秒前
Lucas应助Renee采纳,获得10
14秒前
漂亮姐姐完成签到 ,获得积分10
15秒前
星月发布了新的文献求助10
17秒前
hanhou完成签到,获得积分10
17秒前
包容的忆灵完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
20秒前
王kk完成签到 ,获得积分10
21秒前
脑洞疼应助chenkm05采纳,获得10
22秒前
合适乐巧完成签到 ,获得积分10
23秒前
JUAN发布了新的文献求助10
25秒前
Reader完成签到 ,获得积分10
26秒前
28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
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444828
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258624
关于积分的说明 17591662
捐赠科研通 5504521
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901561
邀请新用户注册赠送积分活动 1878538
关于科研通互助平台的介绍 1718137