甲酰基COF气凝胶电解质

抑制锂枝晶生长

溶剂替代法一步合成兼具高结晶性和形状保持的甲酰基官能化COF气凝胶，用作准固体锂电池电解质时利用其分级孔结构和极性基团促进离子传输并抑制枝晶，提升电池能量密度和安全性。

Wang, Qiaomu · Wang, Peng · Wang, Yandong · 徐阳 · Xu, Haocheng · 袭锴

ACS Applied Materials & Interfaces 2024

技术优势

无需严苛真空

溶剂替代法在常规条件下即可完成，简化了气凝胶制备流程。

兼具结晶与形状保持

合成的COF气凝胶同时具有高结晶度和可加工的整体形状，克服了传统粉末难以成型的痛点。

抑制锂枝晶

规则的孔道结构稳定锂离子沉积，从物理上抑制枝晶生长，提升电池安全性。

促进锂离子传输

极性基团协助锂离子去溶剂化，分级孔结构形成连续传输通道，共同降低传输阻力。

应用场景

• 锂金属电池：抑制锂枝晶生长，提升电池安全性，延长循环寿命。
• 准固态电解质：兼具加工性与离子传导能力，替代液态电解液以提高安全性。
• 固态电池：提供高结晶、自支撑的固体电解质骨架，减少界面电阻。
• COF材料：示范溶剂替代法可制备功能化COF气凝胶，拓展应用场景。
• 电池安全：从结构上抑制枝晶和短路风险，提升电池本征安全性。