院士领衔！高研院曾高峰/徐庆JACS | 协同阳离子-阴离子调控功能的共价有机框架层用于无枝晶锂金属电池！

本文针对锂金属电池中锂枝晶形成的关键问题展开研究。背景方面，锂金属电池因其超高理论容量和低电化学电位被视为革命性储能系统，但锂枝晶的形成会引发安全问题和性能衰减。研究目的是构建基于镁卟啉的共价有机框架保护层，通过协同调控阳离子和阴离子传输来解决枝晶问题。该设计在孔壁和框架内分离亲锂位点和亲阴离子位点，Mg-Por-COF既能促进Li⁺去溶剂化，又能通过Mg²⁺配位固定TFSI⁻阴离子。结论表明，这种双重作用机制有效防止了空间电荷积累，实现了10 mA cm⁻²高电流密度下的平稳锂沉积。实验结果显示，改性电池实现了400次循环寿命和98.3%的平均库仑效率，全电池也展现出324次稳定循环，验证了该策略的实际可行性。