金属有机框架(MOF)增强了安全且经济高效水性锌离子电池的实际应用,MOF具有可调的多孔结构和化学成分,可以促进阳极界面上Zn2+离子的脱溶和运输。然而,确保电池中结晶MOF的结构稳定性和使用寿命仍然是一个挑战。近日,奥尔堡大学Yue Yuanzheng、东南大学尹奎波、伦敦大学学院He Guanjie在解决这一困境方面取得了突破。
本文要点:
1) 作者为锌阳极设计和制造了MOF玻璃夹层,特别是ZIF-62玻璃夹层。这种集成的中间层赋予了锌阳极更高的循环寿命。它还在锌过量的Zn||MnO2全电池中实现了优异的循环性能,在0.5 A g−1的600次循环后没有容量衰减,在质量负载为12.85 mg cm−2的Zn||碘软包电池中也没有容量衰减。
2) 这种优异的循环性归因于Zn[配体]4四面体的易于变形,与晶体对应物相比,玻璃夹层内相邻四面体之间断开的可能性降低。ZIF-62玻璃的独特结构实现了更大的结构自由度,使其能够承受机械应力并扩展Zn2+离子扩散路径。
Zhenjing Jiang et.al An Adaptable Structure of Metal-Organic Framework Glass Interlayer Enables Superior Performance in Aqueous Zinc-Ion Batteries Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202413167
https://doi.org/10.1002/adma.202413167