一种实现锂均匀沉积的金属-有机框架材料

作者：刘洋; 李瑶瑶^*; 杨成韬^*

来源：电子元件与材料, 2023, 42(07): 812-824.

DOI：10.14106/j.cnki.1001-2028.2023.0119

• 锂金属负极
• 金属-有机框架
• 锂对称电池
• ZIF-8
• 离子传输

在锂金属电池内部锂负极表面，不均匀的离子分布和锂沉积会导致自由无序状锂枝晶生长，枝晶尖端刺穿隔膜，电池的性能快速降低，最终导致电池短路失效。为了解决枝晶生长问题，实现均匀锂沉积和电池长循环性能，本工作引入了一种具有吸附阴离子能力的金属-有机框架结构材料，即ZIF-8(沸石咪唑框架8号),作为电解液的添加剂，对锂金属电池内部锂负极表面离子传输进行调控。最终实现了在3 mA·cm-2电流密度和3 mAh·cm-2面内容量测试条件下，长于400 h的锂对称电池长循环性能，该性能远远超过同样测试条件下的未改性锂对称电池性能(150 h),证明了金属有机框架材料ZIF-8具有调控负极表面离子分布和实现锂金属电池锂均匀沉积的特性。

• 单位
  电子科技大学