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?浙大/西南大學AFM：通過MOF涂層設(shè)計定制功能電池隔膜

隔膜是電池的關(guān)鍵部件，肩負著電池安全的重任。除了要求提高隔膜的阻燃性，人們對電池隔膜的附加功能也越來越感興趣。

圖1 復合隔膜制備過程示意圖

浙江大學張漩、西南大學徐茂文等通過金屬有機框架的多功能性，為電池隔膜提出了一種多功能涂層集成策略。具體而言，這項工作設(shè)計了一種多功能、高安全性的MIP-202@2320復合隔膜，并將其集成到鋰硫電池中。

研究顯示，Cl-的存在和MIP-202的多孔結(jié)構(gòu)賦予了由此產(chǎn)生的隔膜阻燃特性和高電解液保持率（80%）。此外，Cl-離子在通道內(nèi)形成的帶負電荷的電子云可選擇性地阻止多硫化物向陽極遷移，同時促進Li⁺離子的移動。

圖2 隔膜特性研究

因此，受益于上述優(yōu)勢，以MIP-202@2320為隔膜組裝的鋰硫電池在0.1C下的初始可逆容量高達1327 mAh g^-1，令人印象深刻。此外，在0.5C的放電倍率下循環(huán)600次后，電池保留了71.8%的容量，顯示出卓越的循環(huán)穩(wěn)定性，并具有出色的倍率性能（在3C時達到532 mA g^-1）。這種多功能集成策略不僅提高了鋰硫電池的性能，還為未來不同類型電池隔膜的設(shè)計開辟了新方向。

圖3 鋰硫電池性能

Tailoring the Function of Battery Separators via the Design of MOF Coatings. Advanced Functional Materials 2024. DOI: 10.1002/adfm.202314246

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