聚偏氟乙烯(PVDF)基聚合物电解质的多孔结构及其无序的离子传输特性限制了锂离子(Li+)的连续高效传输，这是进一步提高离子电导率的主要挑战。

在此，清华大学深圳国际研究生院Yan-Bing He, Ke Yang通过将热处理的聚丙烯腈纤维网络与互连的金属有机骨架涂层(h-PAN@MOF)耦合，构建了一种具有三维连续Li⁺传输网络的致密复合固态电解质。

文章要点

1）MOF晶体表面与N,N二甲基甲酰胺(DMF)的C=O表现出强相互作用，有效削弱了Li⁺溶剂化结构中DMF的Li⁺-O结合强度。构建了高效的Li⁺传输通道和网络，实现了1.03×10^–3 S cm^–1的高离子电导率。

2）MOF参与的Li⁺配位环境促使形成稳定的界面相。h-PAN@MOF网络还有助于致密电解质具有高拉伸强度(20.84 MPa)。具有h-PAN@MOF网络的Li||LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1O₂全电池在5C下实现了1000次的稳定循环。

这项工作为快速充电固态锂金属电池提供了一种调节固态电解质中Li+配位状态及其空间分布的简便策略。

参考文献

Yiteng Ma, et al, Competitive Li-ion Coordination Constructing Three-Dimensional Transport Network for Ultra-High Ionic Conductivity of Composite Solid-State Electrolyte, Energy Environ. Sci., 2024

DOI: 10.1039/D4EE03134B