作为固态电池的核心部件，现有的无机固态电解质和固体聚合物电解质都无法同时具备令人满意的离子电导率、电极相容性和加工性能。通过结合无机固态电解质中的高效Li+扩散通道和固体聚合物电解质中的极性官能团，可以设计出无机-有机混合固态电解质，以实现真正的性能融合和协同。
在此，厦门大学Li Zhang，中国科学院上海硅酸盐研究所Jianjun Liu证明，通过合理的结构设计，传统的金属配位化合物可以在室温下充当优异的锂离子导体。
文章要点
1）具体来说，研究人员通过自下而上的自组装合成了马来酸铜水合物纳米片，该纳米片具有高度有序的一维通道，这些通道通过 Cu2+/Cu+ 节点和马来酸配体相互连接，以及通道内丰富的 COO− 基团和结构水。
2）受益于离子跳跃和耦合解离机制的结合，Li+离子可以更好地快速传输通过这些通道。因此，注入Li+的马来酸铜水合物固态电解质表现出显着的离子电导率（室温下为1.17 × 10−4 S cm−1）、高Li+迁移数（0.77）和4.7 V宽的工作窗口。更令人印象深刻的是，Li+注入马来酸铜水合物固态电解质被证明与正极和锂负极具有出色的兼容性，可实现超过800次循环的长期稳定性。
这项工作为探索基于金属配位化合物的优质室温离子导体带来了新的见解。
参考文献
Zhan, X., Li, M., Zhao, X. et al. Self-assembled hydrated copper coordination compounds as ionic conductors for room temperature solid-state batteries. Nat Commun 15, 1056 (2024).
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45372-2
