多级多孔COF隔膜

10C下千次循环

一种基于纳米纤维共价有机框架的隔膜，通过多级孔道设计同时实现快速锂离子传输和均匀锂沉积，使锂金属电池在10C高倍率下稳定循环超过1000次，并在100°C高温下保持工作。

Kexiang, Wang · Ju, Duan · 陈新 · 王建安 · Li, Jiaqiang · Lexin, Jiang · Yan, Wei · Lyu, Wei · 廖耀祖

Advanced Energy Materials 2024

具体参数

离子电导率

{'zh': '3.33', 'en': '3.33'} mS cm⁻¹

锂离子迁移数

{'zh': '0.79', 'en': '0.79'}

10C循环每圈容量衰减率

{'zh': '0.037', 'en': '0.037'} %

100°C下30C循环次数

{'zh': '300', 'en': '300'}

技术优势

离子电导率高

多级孔道结构使锂离子能够快速传输，离子电导率达到3.33 mS cm⁻¹。

锂离子迁移数高

锂离子迁移数高达0.79，有利于减少浓差极化，提升倍率性能。

超长循环寿命

在10C下循环1000次，每圈容量衰减仅0.037%，显示出优异的长期稳定性。

耐高温工作

在100°C下以30C倍率仍能稳定循环300次，适合极端温度条件下的快充应用。

应用场景

• 锂金属电池：直接用作隔膜，抑制锂枝晶生长，提升电池安全性。
• 快充电池：高离子电导率和迁移数使电池能在10C下快速充放电。
• 高倍率电池：多级孔道设计支持30C超高倍率下稳定工作。
• 电池安全：均匀锂沉积和耐高温性能可降低热失控风险。