羟基功能化MOF固态电解质
空气稳定超离子传导
利用限域聚合与配位结构工程,在MOF纳米通道内构筑氢键网络,实现高选择性锂离子跳跃传输,同时兼容宽电化学窗口与优异空气耐受性。
Lu, Haibin · Jing-Jing, Guo · 岳鑫 · 张琦 · 黄少铭 · ORecord 科技单元
Inorganic Chemistry 2026
参数信息
- 离子电导率
- 6.1 × 10⁻⁴ S cm⁻¹
- 锂离子迁移数
- 0.7
- 潮湿空气暴露后电导率
- 5.8 × 10⁻⁴ S cm⁻¹
- 锂对称电池循环寿命
- 1600 h
- LiFePO₄|Li全电池容量保持率
- 96.5 %
- NCM811|Li全电池容量保持率
- 83 %
技术优势
空气稳定,不怕潮
在潮湿空气中暴露30天后,离子电导率仍高达5.8×10⁻⁴ S cm⁻¹,保持率超过95%,解决了MOF电解质普遍对水敏感的问题。
锂迁移数高,浓差极化小
锂离子迁移数达到0.7,远超传统双离子导体(通常约0.3–0.5),有效抑制阴离子运动引起的浓差极化。
与高电压正极兼容
NCM811|Li全电池在0.5 C下循环150次后容量保持率仍有83%,验证了与高镍正极的匹配性。
应用场景
- 固态电池电解质:作为固态电解质直接使用,替代传统液体电解液,实现高安全锂金属电池。
- 锂金属电池:高锂迁移数与稳定锂沉积/剥离特性,使锂金属负极可靠循环。
- 复合固态电解质:作为填料掺入聚合物基体,可大幅提升离子电导率和迁移数。
- 高镍正极匹配:宽电化学窗口和界面稳定性使之匹配高电压、高容量的NCM811正极。