MOF基锌离子固态电解质

单价传输快

将锌离子转化为单价ZnCl+实现超快固态传输，突破高价离子传导限制。

Xiaoyun, Xu · 李松梅 · Chuangchuang, Zhang · 于美 · 杜娟 · Zhong, Jinyan · 杨树斌 · 李彬

Advanced Materials 2025

参数信息

离子电导率

5.2 × 10⁻³ S cm⁻¹

离子迁移数

0.873

电化学稳定窗口

2.88 V

循环寿命

5000 cycles

离子迁移能垒

0.12 eV

技术优势

离子跑得快

将二价Zn²⁺转化为单价ZnCl⁺，电荷密度降低，离子迁移能垒降至0.12 eV，实现5.2×10⁻³ S cm⁻¹的高离子电导率。

电压够高

电化学窗口高达2.88 V，允许2.4 V的高充电电压，支持高电压正极材料稳定运行。

锌不结晶

实现锌金属的无枝晶沉积，避免短路风险，提升电池安全性。

长跑不衰减

全电池在5000次循环后无容量衰减，具备长期循环稳定性。

应用场景

• 锌离子电池：提供高离子电导率固态电解质，实现高电压长循环锌离子电池。
• 固态电解质：该MOF基固态电解质可替代传统电解液，解决高价离子传输慢的问题。
• 电池隔膜：兼具隔膜功能，防止锌枝晶刺穿，提高电池安全性。
• 离子导体：通过多阴离子策略将高电荷离子转化为低电荷离子，实现超快离子传导。
• MOF功能材料：利用非晶MOF的纳米孔和活性位点，构筑离子传输快离子导体。