金屬有機框架(MOF)增強了安全且經濟高效水性鋅離子電池的實際應用,MOF具有可調的多孔結構和化學成分,可以促進陽極界面上Zn2+離子的脫溶和運輸。然而,確保電池中結晶MOF的結構穩定性和使用壽命仍然是一個挑戰。近日,奧爾堡大學Yue Yuanzheng、東南大學尹奎波、倫敦大學學院He Guanjie在解決這一困境方面取得了突破。
本文要點:
1) 作者為鋅陽極設計和制造了MOF玻璃夾層,特別是ZIF-62玻璃夾層。這種集成的中間層賦予了鋅陽極更高的循環壽命。它還在鋅過量的Zn||MnO2全電池中實現了優異的循環性能,在0.5 A g?1的600次循環后沒有容量衰減,在質量負載為12.85 mg cm?2的Zn||碘軟包電池中也沒有容量衰減。
2) 這種優異的循環性歸因于Zn[配體]4四面體的易于變形,與晶體對應物相比,玻璃夾層內相鄰四面體之間斷開的可能性降低。ZIF-62玻璃的獨特結構實現了更大的結構自由度,使其能夠承受機械應力并擴展Zn2+離子擴散路徑。
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