严重的多硫化物溶解和穿梭是困扰锂硫(Li-S)电池长循环寿命和容量保持的主要挑战。为了应对这些挑战,挪威科技大学Deng Liyuan、Rameez Razaq设计并改进了具有双功能双金属有机框架(MOF)的高效分离器。
本文要点:
1) 通过引入掺杂剂金属位点(Fe),作者在35°C的水中合成具有纳米结构孔的花形双金属MOFs(即Fe-ZIF-8),然后将其涂覆在聚丙烯(PP)隔膜上以提供选择性通道,从而有效抑制多硫化锂的迁移,同时允许锂离子的均匀传输。Fe-ZIF-8的活性位点能够实现电催化转化,促进多硫化锂的转化。
2) 此外,由于孔径均匀,因此所开发的隔膜可以防止枝晶的形成。使用带有S负载碳阴极的Fe-ZIF-8/PP隔板纽扣电池具有1000次循环的高循环寿命,在0.5℃下的高初始放电容量为863 mAh g−1,在3 C时的放电容量为746 mAh g–1。
Rameez Razaq et.al Synergistic Effect of Bimetallic MOF Modified Separator for Long Cycle Life Lithium-Sulfur Batteries Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302897
https://doi.org/10.1002/aenm.202302897