全球首次量产COFs固态电池电解质-韭研公社

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全球首次量产COFs固态电池电解质

小小韭菜军

2024-04-11 19:06:25

与全固态锂金属电池（LMB）兼容的有机固体电解质对于确保电池安全、高能量密度和长期循环性能至关重要。然而，开发一种方法来提供能够轻松解离强锂离子对和快速传输离子组分的有机固体电解质仍然是一个挑战。在此，制备了具有明确周期性结构的二甘醇修饰的吡啶鎓共价有机骨架（DEG-PMCOF）作为多组分固体电解质，具有高极性的阳离子部分、附加的柔性离子转运体和有序的离子通道适用于全固态 LMB。DEG-PMCOF 中含有 DEG 的吡啶基团允许较低的锂盐解离能和较小的锂离子传输能垒，从而导致高离子电导率 (1.71 × 10 –4 S cm –1 )和较大的Li-室温下固体电解质中的离子转移数（0.61）。DEG-PMCOF固体电解质表现出较宽的电化学稳定性窗口，有效抑制全固态LMB中锂枝晶和死锂的形成。分子动力学和密度泛函理论模拟提供了对基于 DEG-PMCOF 的跳跃运动、车辆运动和自由扩散的集成扩散过程驱动的增强锂离子传输的机制的见解。采用DEG-PMCOF固体电解质组装的全固态LMB在长期循环过程中在各种倍率下表现出高比容量（保留率为99%）和出色的库仑效率（99%）。这种 DEG-PMCOF 方法可以为设计各种固态锂电池提供有效的途径。