MOF/聚合物复合电解质

高离子电导耐高压

原位生长的三维连续MOF/聚合物界面同时提升离子传输、机械强度和高压耐受性，实现无枝晶锂沉积。

Wang, Manxi · Lijuan, Tong · Shiwen, Lv · Li, Manxian · Jingyue, Zhao · Li, Xuan · Chuanping, Li · Chen, Xiaochuan · 吴军雄 · Li, Xiaoyan · 陈清华 · 陈育明

Interdisciplinary Materials 2025

具体参数

离子电导率

{'zh': '0.46', 'en': '0.46'} mS cm⁻¹

电化学稳定窗口

{'zh': '5.15', 'en': '5.15'} V

机械强度

{'zh': '151.2', 'en': '151.2'} MPa

Li⁺迁移数

{'zh': '0.74', 'en': '0.74'}

对称电池循环时长

{'zh': '2000', 'en': '2000'} h

全电池容量保持率

{'zh': '99.2', 'en': '99.2'} %

技术优势

离子传输连续

3D连续MOF/聚合物界面促进Li⁺快速解离和均匀通量分布，消除传统复合电解质中的不连续离子通路。

耐高压不分解

丰富的Lewis酸位点提升氧化稳定性，电化学窗口达5.15 V，可在4.5 V高电压正极下稳定循环。

强度提高4倍

机械强度达151.2 MPa，是纯聚合物膜的4倍，能更有效抑制锂枝晶生长。

无枝晶长循环

Li⁺迁移数高达0.74，对称电池稳定循环2000小时，实现均匀无枝晶的锂沉积/剥离。

应用场景

• 固态电池：替代液态电解质，构筑本征安全的高比能固态电池。
• 锂金属电池：抑制锂枝晶，实现长寿命金属锂负极。
• MOF基电解质：利用MOF纳米孔道与Lewis酸位点提升离子传导与耐压性。
• 高电压正极：宽电化学窗口（5.15 V）匹配高电压正极，提升能量密度。