对于固态锂电池来说，缺乏具有高离子电导率的稳定固态电解质(SSE)和电极/电解质界面的合理设计仍然具有挑战性。

在这里，吉林大学徐吉静教授首次开发了一种基于锂离子传导氢键有机框架(LHOF)电解质和HOFDAT@CNT复合正极的高性能固态锂氧(Li-O₂)电池。

文章要点

1）受益于LHOF-DATSSEs主链中丰富的动态氢键网络，实现了快速的Li⁺离子传输(2.2×10^-4 S cm^-1)、高Li⁺迁移数(0.88)和5.05 V的宽电化学窗口。

2）用LHOF-DATSSEs构建的对称电池表现出超过1400小时的稳定循环持续时间和均匀沉积，这主要源于促进均匀高Li⁺通量速率的跳跃位点和可以缓解Li+传输过程中结构变化的氢键网络结构。

3）基于LHOF-DATSSE的Li-O₂电池具有高比容量（10335 mAh g^-1），且循环寿命稳定，可达150次。此外，采用LHOF-DATSSE的固态锂金属电池具有良好的倍率性能（0.5 C时为129.6 mAh g^-1），长期放电/充电稳定性（210次循环）。

LHOF-DATSSE的设计为开发新型基于SSE的固态锂电池开辟了一条道路。

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Yue Wang, et al, Hydrogen-Bonded Organic Frameworks-based Electrolytes with Controllable Hydrogen Bonding Networks for Solid-State Lithium Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202401910

DOI: 10.1002/anie.202401910

https://doi.org/10.1002/anie.202401910