固态锂离子电池具有很高的安全性，是极具应用前景的下一代可充电电化学储能器件。然而，固体电解质的低Li⁺电导率和固-固界面的不稳定性是阻碍固体电解质实用化的关键问题。

近日，武汉理工大学麦立强教授，徐林研究员报道了开发了一种核壳型MOF-in-MOF纳米孔UIO-66@67作为离子液体（IL）独特的双功能载体来制备核壳型离子液体-固体电解质（CSIL）。

文章要点

1）在CSIL设计中，壳层结构（UIO-67）具有较大的孔径和较高的比表面积，增加了IL电解质的吸附量，从而提高了离子电导率。而与IL相比，核结构（UIO-66）的孔径较小，这可以限制大离子，降低它们的迁移率，并选择性地促进Li⁺的传输。

2）实验结果显示，与均相多孔基质（纯UIO-66和UIO-67）相比，CSIL固体电解质在锂离子迁移数（T_Li+）和离子电导率方面均实现了很大的提高。此外，制备的Li|CSIL|Li对称电池在1000 µA cm⁻²时可保持低于28 mV的稳定极化超过1000 h。

总体而言，这项研究提出了将核壳型MOF-in-MOF纳米孔作为固态或准固态充电电池的双功能电解质载体的新概念。

参考文献

Ahmed Eissa Abdelmaoula, et al, Core–Shell MOF-in-MOF Nanopore Bifunctional Host of Electrolyte for High-Performance Solid-State Lithium Batteries, Small Methods 2021

DOI: 10.1002/smtd.202100508

https://doi.org/10.1002/smtd.202100508