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由于與電極具有良好的界面接觸，固體聚合物電解質（SPE）被認為是固態電池的有前途的候選者。然而，由于Li⁺電導率較低和電化學窗口較窄，SPE的動力學較差，嚴重阻礙了其應用。

在此，云南大學郭洪團隊提出了一種新穎的主客體識別凝膠聚合物電解質（GPE）策略，并進一步結合原位聚合技術構建了MOFs-GPE系統。具有協同各種位點的Ti-MOFs可創新性地作為GPE的”宿主”，以調整電解質的特性。

該電解質不僅是Li⁺離子傳導的高效加速器，還具有良好的機械強度和耐高壓特性。MOFs-GPE系統使正極 LiFePO₄和高壓LiNi_0.9Co_0.05Mn_0.05O₂能夠穩定運行。組裝后的LiNi_0.9Co_0.05Mn_0.05O₂|G@MOFs (Ti)|石墨全電池具有良好的循環穩定性，在室溫下循環250次后容量保持率為71.4%。計算表明，復合電解質中Li離子的傳輸動力學可以通過引入MOF宿主而加速。

圖2. DFT計算

總之，該工作設計了一種主-客體識別MOFs-GPE系統，并利用簡便的原位聚合技術構建了具有互連導電界面的集成SSB。具體而言，G@MOFs (Ti)實現了均勻的Li⁺通量，確保了在0.8 mA cm^-2下1000小時的穩定鋰沉積/剝離。此外，G@MOFs（Ti）與LFP和高壓NCM90正極表現出良好的界面兼容性。

組裝好的LFP||Li電池在1C下循環500次后，容量保持率可達98.1%，所獲得的NCM90||Li電池顯示出206 mAh g^-1的高可逆容量和良好的循環壽命（在0.5C下循環250次后容量保持率為71.4%）。因此，該項研究為提高Li⁺離子遷移能力提供了一種前景廣闊的主-客識別SPE策略。

圖2. 電池性能

Constructing host-guest recognition electrolytes promotes the Li+ kinetics in solid-state batteries, Energy & Environmental Science 2024 DOI: 10.1039/d3ee03283c

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?云大郭洪EES：主客體識別電解質促進固態電池中的Li+動力學

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