Small Methods：核-壳MOF-in-MOF纳米孔双功能电解质载体助力高性能固态锂电池

具有高安全性的固态锂离子电池是令人鼓舞的下一代可充电化学储能装置。然而，固态电解质的低Li⁺电导率和固-固界面的不稳定性是阻碍其实用性的关键问题。

武汉理工大学麦立强教授、徐林教授提出了一种核-壳MOF-in-MOF纳米孔 UIO-66@67作为独特的离子液体（IL）双功能载体，以构建核-壳离子液体-固态电解质（CSIL）。

在该CSIL设计中，壳结构（UIO-67）具有较大的孔径和高比表面积，这可提高离子液体电解质的吸收量，从而提高离子电导率。此外，与离子液体相比，核结构（UIO-66）具有较小的孔径，可以限制大离子，降低其迁移率，并选择性地促进Li⁺的迁移。与均质多孔载体（纯 UIO-66 和 UIO-67）相比，CSIL固态电解质在锂转移数 (tLi+) 和离子电导率方面表现出显着增强。

实验显示，Li|CSIL|Li对称电池在1000 µA cm^-2下保持小于28 mV的稳定极化超过1000小时。总体而言，该结果证明了核壳MOF-in-MOF纳米孔是一种很有前景的固态或准固态可充电池电解质的双功能载体。

图1 UIO-66@67的架构设计及作用机理示意图

图2 对称电池性能

Core–Shell MOF-in-MOF Nanopore Bifunctional Host of Electrolyte for High-Performance Solid-State Lithium Batteries. Small Methods 2021. DOI: 10.1002/smtd.202100508

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