固态聚合物电解质由于具有较高的安全性因而有望取代传统的液态电解质。然而，固态聚合物电解质的实际使用仍然受到高压条件下其在电极界面上分解甚至破裂等问题的限制。近日，南通大学Tao Qian和苏州大学Chenglin Yan等设计了一种新型阳离子型共价有机框架作为增强骨架来抑制聚合物电解质的氧化分解。
文章要点
1）研究人员传统钢筋混凝土结构的启发提出了一种加固骨架策略，通过在聚碳酸酯中引入耐高压阳离子COF材料，形成稳定的CEI支架，避免聚碳酸酯的持续分解。这种具有超低HOMO能级（-12.55 eV）的阳离子COF可以作为高压抗氧化材料。在固体聚碳酸酯电解质（C-SPE）中引入抗氧化阳离子COF后，稳定的COF可作为可靠的支架防止CEI的崩塌和聚碳酸酯的持续分解，并能很好地抑制电极/电解质界面的副反应。因此，与原始固体聚碳酸酯电解质（P-SPE）相比，CEI的模量和稳定性显著增强。
2）分子动力学模拟的计算结果表明添加COF骨架后聚合物电解质中的锂离子解离得到了促进而阴离子的迁移则是被抑制。该电解质的室温锂离子电导率高达0.13mS/cm而锂离子迁移数为0.62。由此组装的固态LiCoO2电池能够在0.1C的电流密度下实现高达160mAh/g的比容量，并且在1C下循环200周后的容量保持率高达83.9%。
参考文献
Jie Liu et al, Cationic Covalent Organic Framework with Ultralow HOMO Energy Used as Scaffolds for 5.2 V Solid Polycarbonate Electrolytes, Advanced Science, 2022
DOI: 10.1002/advs.202200390
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202200390?af=R
