UiO-66/聚离子液体凝胶电解质

高离子电导且不燃

通过辐射原位合成，将MOF与聚离子液体交联，同时实现高室温离子电导率、宽电化学窗口和本征阻燃性。

Xie, Mingshu · Zeyu, Zhang · Wang, Yicheng · Fan, Jiang · Hao, Tang · 李久强 · 焦淑红 · Qiu J. · 彭静 · Chen, Xibang · 76275347

Energy Storage Materials 2025

参数信息

离子电导率

9.12 mS·cm⁻¹

电化学稳定窗口

5.31 V

1C放电比容量 (NCM811)

154 mAh·g⁻¹

1C循环保持率 (NCM811)

75.7 %

技术优势

甩开手套箱

通过 1-乙烯基-3-乙基咪唑六氟磷酸盐离子液体与 PET4A 交联剂的原位辐射聚合/交联，可在电池内部直接生成凝胶电解质，避免外部转移。

窗口够宽

UiO-66 的 Zr–O 簇与 PF₆⁻ 配位，抑制阴离子分解，把稳定窗口推至 5.31 V，足以支撑高电压正极。

从根源阻燃

不依赖添加剂，凝胶电解质本身即阻燃，碾压、针刺后仍不起火。

应用场景

• 锂金属电池：用原位凝胶界面替代传统液态电解液/隔膜，抑制锂枝晶并阻燃。
• 固态/凝胶电解质：离子电导率高于多数固态电解质，又能原位交联简化组装。
• 高电压正极：5.31 V 窗口可以稳定匹配 NCM811 等 4.8 V 级正极。
• MOF基功能电解质：利用 MOF 的开放金属位点锚定阴离子以拓宽窗口并促进传输。
• 阻燃电池材料：凝胶自身阻燃，穿刺碾压无热失控。