金属−有机骨架（MOFs）已经成为复合聚合物电解质（CPE）的新型填料。然而，MOF颗粒通常被用作被动填料，对离子导电性的改善有限。

近日，南京大学鲁振达教授，Chao Wang报道了采用简单的原位生长方法制备了由2D Cu(BDC) NSs构成的三维（3D）连续MOF结构，并展示了其作为功能支架材料在用于先进固体锂电池的PVDF基CPE中的应用。

文章要点

1）研究人员通过理论计算和实验验证相结合，证明了Cu(II)在Cu(BDC)中的OMSs通过锚定ClO₄⁻阴离子在一维（1D）通道中起到促进Li⁺电导的重要作用。通过与3D连续结构相结合，混合CPE能够通过MOF内部的1D Li⁺通道和MOF/PVDF界面上的3D Li⁺通道实现快速Li⁺传导，并提供足够的机械强度。合成的NWF@Cu(BDC)-PVDF CPE具有0.24 mS cm⁻¹的高Li⁺电导率，电化学窗口宽为5 V。

2）基于混合3D MOF增强的CPE的锂对称电池实现了稳定循环，同时这种CPE在全固态Li-NCM811电池中实现了高循环稳定性和高可逆容量（164 mAh g⁻¹容量在80次循环后保持不变）。

综上所述，2D Cu(BDC)MOF NSs是一种高效、功能性的CPE填料，并为利用分子概念工程设计先进CPE的MOF填料提供了新的思路。

参考文献

Jianming Yu, et al, Engineering Two-Dimensional Metal−Organic Framework on Molecular Basis for Fast Li⁺ Conduction, Nano Lett, 2021

DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c01534

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c01534