使用锂金属负极的电池具有高能量密度的理想特性。然而，众所周知，金属锂的枝晶形成严重阻碍了其实际应用。在本文中，复旦大学的Yonggang Wang 与美国明尼苏达大学的Donald G. Truhlar等提出了一种多用途的单离子电解质，它通过在金属有机骨架的开放金属位点上配位电解质中阴离子的策略来实现的。研究人员对活化能和理论量子力学计算的进一步研究表明，Cu-MOF-74孔内的Li离子传输是通过类Grotthuss的机理进行的，即通过高氯酸盐基团之间的Li离子的配位跳跃来传输电荷。这种单离子电解质的用途十分广泛。当单离子电解质用于Li /Li对称电池和Li /LiFePO₄全电池时，Li枝晶的形成能够被抑制，从而赋予这两种电池超长的使用寿命。此外，当单离子电解质组装到Li /LiMn₂O₄电池中时，即使在高温下也能抑制Mn²⁺在电解质中的溶解，从而提高了Li/LiMn₂O₄电池的容量保持率，延长了电池的使用寿命。

Shouyi Yuan, Yonggang Wang, Donald G. Truhlar et al, Versatile Single-Ion Electrolyte with Grotthuss-like Li Conduction Mechanism for Dendrite-Free Li Metal Batteries, Energy Environ. Sci, 2019

Doi: 10.1039/C9EE01473J

https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2019/EE/C9EE01473J#!divAbstract