COF-42:一种理想的锂硫电池锚定材料

作者：唐钰茭; 田东旭^*; 燕希强^*

来源：原子与分子物理学报, 2021, 38(01): 118-124.

DOI：10.19855/j.1000-0364.2021.016001

• 穿梭效应
• 共价有机框架材料
• COF-42
• 密度泛函
• 锂硫电池

寻找理想的锚定材料抑制穿梭效应是锂硫电池面临的重要问题之一.本文采用密度泛函方法,研究了四种共价有机框架COFs材料(COF-1,CTF-1,COF-LZU1和COF-42)和硫锂化合物(Li2Sn)的作用机理.通过分析吸附构型、吸附能、电子密度差分以及态密度等性质,发现COFs材料与硫锂化合物的化学吸附作用主要源于COFs表面极性N和O原子与Li之间的静电作用力.在COF-42/Li2Sn吸附构型中,N和O原子与Li之间形成双重类离子键;电子密度差分和Bader电荷差分表明,与其他COFs材料相比,Li2Sn和COF-42之间电荷转量最多,因此,COF-42具有最强的锚定作用.比较Li2Sn和COF-42以及常用电解质分子1,3-二氧戊环(DOL)和二甲氧基乙烷(DME)的吸附能,证明COF-42可以抑制电解质分子的溶剂化作用; COF-42与COF-1,CTF-1和COF-LZU1相比较,具有良好导电性.因此,COF-42可能是一种理想的锂硫电池锚定材料.

• 单位
  大连理工大学