硝酸锂(LiNO3)常用于醚基电解质中,作为构建稳定固态电解质界面(SEIs)的有效添加剂,但其在碳酸盐基电解质中的溶解度较差,限制了锂金属电池(LMBs)的进一步应用。 胡 仁宗,华南理工大学通过合成目标共价有机框架(EB-COF:NO3),将NO3引入碳酸盐基电解质中,对锂负极进行修饰,形成可靠的SEI。
图1 EB-COF:NO3的合成及应用示意图
由1,3,5-三羧基间苯二酚(TFP)、溴化乙锭(EB)和LiNO3合成的EB-Cof:NO3可以修饰LIs,并用于SEIs的原位培养,以稳定LIs与电解质之间的界面。 这种有力的改进归因于EB-COF:NO3的有目的的组成,其中Li+的脱溶剂气过程被加速,因为Li+与NO3-表现出比溶剂化鞘更强的离子相互作用,而带正电的通道固定了阴离子团簇。 此外,释放的NO3-参与构建富含Li3N-和Linxoy的理想SEI,以抑制锂枝晶并保护锂阳极。
图2 EB-COF:NO3提高锂负极性能的理论计算及电化学表征
因此,随着EB-CoF:NO3的应用,(50 m)Li LiFePO4全电池在电解质不良和高负载条件下的循环和倍率性能得到全面提升,200次循环的容量保持率从14%显著提高到94%。 高压锂整电池液表现出优异的循环稳定性,循环600次后容量保持率为92%。 该方法可为LiNO3在碳酸盐基电解质中的应用以及COFS构建用于高能量密度LMBS库的SEIs提供启发性见解。
图3 电池全性能
introducing no3– into carbonate-based electrolytes via covalent organic framework to incubate stable interface for li-metal batteries. advanced functional materials 2021. doi: 10.1002/adfm.202109377