基于Cu-Al双金属MOF的分子接枝实现新型高离子导电性的固体聚合物电解质(英文)

作者：宋刘斌; 龙田源; 肖敏之; 刘敏; 赵亭亭; 匡尹杰; 蒋琳; 肖忠良

来源：Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2023, 1-39.

• 聚环氧乙烷(PEO)
• 铜铝双金属有机骨架
• 固体锂金属电池
• 分子接枝
• 离子电导率

为了提高PEO基电解质的离子电导率，本文通过分子尺度接枝工程制备了一种由Cu-Al双金属有机框架 (CAB)、锂盐(LiTFSI)和聚环氧乙烷(PEO)组成的新型复合固体电解质。实验和分子动力学模拟结果表明，含有10% CAB (PL-CAB-10%)的电解质具有高离子电导率(8.42×10-4 S cm-1， 60℃)、高Li+转移数(0.46)、宽电化学窗口(4.91 V)、良好的热稳定性和优异的力学性能。此外，PL-CAB-10%在Li-Li对称电池和Li|PL-CAB-10%|LiFePO4不对称电池中均表现出优异的循环稳定性。其性能提升主要归因于多功能CAB的引入。具有丰富金属位的CAB可以通过Lewis酸碱相互作用与TFSI-和PEO结合，这既促进了LiTFSI的解离，又提高了离子电导率。同时，具有规则孔洞的CAB为阳离子均匀涂覆提供了均一的分散位点。

• 单位
  长沙理工大学; 化学与化学工程学院; 宁波工程学院