通过金属有机框架辅助的双盐调控技术实现的超薄PTFE支撑复合聚合物电解质，用于固态锂金属电池

《ChemSusChem》：Ultrathin PTFE-Supported Composite Polymer Electrolyte Enabled by Metal–Organic Framework-Assisted Dual-Salt Regulation for Solid-State Lithium Metal Batteries

　　

摘要

开发安全且高能量的固态锂金属电池（LMBs）仍然具有挑战性，因为需要同时实现超薄的电解质膜、快速的离子传输和良好的机械强度。在这项研究中，我们报道了一种可扩展的19微米复合电解质，该电解质基于多孔PTFE支架、PEO/LiTFSI基质以及作为功能填料的LiClO₄-关联的UiO-66-NH₂。在这种金属-有机框架（MOF）辅助的双盐调节策略中，LiTFSI分散在聚合物基质中，而LiClO₄预先与氨基官能化的UiO-66结合，以调节局部的Li⁺环境。MOF填料和双盐的协同效应降低了PEO的结晶度，促进了更高效的Li⁺传输。多孔PTFE支架进一步实现了膜材的减薄和机械加固。因此，该电解质在60°C时的离子电导率为2.19×10^?4 S cm^?1，电化学稳定性窗口为4.6 V，Li⁺传输数为0.69，抗拉强度为70 MPa。LiFePO₄电池在160次循环后仍保持97%的容量保持率，并且还展示了良好的倍率性能和与高压NCM523正极的兼容性。这项工作为设计超薄且机械强度高的聚合物电解质以用于先进的固态电池提供了一种实用的MOF辅助离子调节策略。

图形摘要

金属-有机框架（MOF）辅助的双盐调节在超薄的PTFE支撑聚合物电解质中创建了局部化的离子调节区域。多孔支架、聚合物基质和MOF区域的协同集成促进了高效的Li⁺传输和良好的机械强度，使得固态锂金属电池能够稳定循环。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

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