张久俊院士团队 AM: 全固态锂金属电池MOF基固态聚合物电解质中Li+加速传导的机理

用于锂金属电池的固体聚合物电解质（SPEs）因其成本低、灵活性强、重量轻以及与电池电极良好的界面兼容性而备受关注。与固态无机电解质相比，SPE具有柔软的机械特性，这使其在低压固态锂金属电池中的应用具有很大优势，可以避免压力笼的成本和重量。然而，SPEs的应用受到其相对较低的离子电导率的阻碍。为了解决这一限制，人们在新聚合物类别的实验研究和理论计算/模拟方面付出了巨大努力。最近，金属有机框架（MOFs）被证明能有效增强SPEs中的离子传输。然而，人们很少对增强Li+传导性的机制进行系统而全面的分析。因此，本综述分别从聚合物、MOF、MOF/聚合物界面和固体电解质界面等方面深入总结了MOF增强Li+在基于MOF的固体聚合物电解质（MSPE）中的传输机制。此外，本综述还回顾了通过采用先进的表征工具、理论计算和模拟对Li+传导机制的理解。最后，深入分析了开发MSPE所面临的主要挑战，并提出了相应的未来研究方向。

图文简介

MSPEs的组成和常见单元的结构式。四种基本组分，包括MOFs、锂盐共聚物和均聚物。中间插图显示了MSPEs的灵活性。

具有代表性的MSPEs制备方法

MOF增强MSPEs中Li迁移的机理

MOF作为Li迁移的快速通道

MOF /聚合物界面( MPI )促进Li的快速传输

用于MSPE中锂离子迁移的新兴先进表征技术

论文信息

通讯作者：Yun Zheng, Yanfei Zhu，Jiujun Zhang