研究展望

金属有机框架(MOFs)材料在锂离子电池及锂金属电池电解液中的应用

  • 常智 ,
  • 乔羽 ,
  • 杨慧军 ,
  • 邓瀚 ,
  • 朱星宇 ,
  • 何平 ,
  • 周豪慎
展开
  • a 南京大学储能材料与技术中心 现代工程与应用科学学院 固体微结构国家重点实验室 人工微结构科学与技术协同创新中心 中国南京 210093
    b 产业技术综合研究所(AIST) 能源技术研究所 筑波305-8568 日本
    c 日本国立筑波大学(University of Tsukuba) 系统与信息工程研究生院 筑波305-8573 日本

常智, 2017年4月于南京航空航天大学材料科学与技术学院取得硕士学位. 2020年9月于日本国立筑波大学和日本产业技术综合研究所(AIST)取得博士学位. 主要研究方向为高比能锂金属电池体系研发, 具体涉及: 锂-硫电池、锂金属负极以及相应的电解液/质体系.

周豪慎, 1985年获南京大学物理系学士学位, 1994年获日本国立东京大学博士学位. 现任南京大学现代工程与应用科学学院教授, 长江学者. 兼任日本国立产业技术综合研究所(AIST)首席研究员、日本国立筑波大学教授. 兼任Science Bulletin常务副主编, Energy Storage Materials副主编. 长期从事能源材料、气体传感器、太阳能电池、超级电容器、二次电池、锂离子电池、锂硫电池、锂空气电池、下一代储能器件等的研究和开发.

收稿日期: 2020-09-23

  网络出版日期: 2020-11-10

基金资助

国家重点研究发展计划(2016YFB0100203); 国家自然科学基金(21673166); 国家自然科学基金(21633003); 国家自然科学基金(u1801252)

Applications of Metal-organic Frameworks (MOFs) Materials in Lithium-ion Battery/Lithium-metal Battery Electrolytes

  • Zhi Chang ,
  • Yu Qiao ,
  • Huijun Yang ,
  • Han Deng ,
  • Xingyu Zhu ,
  • Ping He ,
  • Haoshen Zhou
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  • a Center of Energy Storage Materials & Technology, College of Engineering and Applied Sciences, National Laboratory of Solid State Microstructures, and Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University, Nanjing 210093, China
    b Energy Technology Research Institute, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), Tsukuba 305-8568, Japan
    c Graduate School of System and Information Engineering, University of Tsukuba, 1-1-1, Tennoudai, Tsukuba 305-8573, Japan

Received date: 2020-09-23

  Online published: 2020-11-10

Supported by

National Key Research and Development Program of China(2016YFB0100203); National Natural Science Foundation of China(21673166); National Natural Science Foundation of China(21633003); National Natural Science Foundation of China(u1801252)

摘要

总结了金属有机框架(MOFs)材料在锂离子电池电解液中的研究进展. 通过归纳锂离子电池长期存在的一些缺陷, 随后将MOFs材料作为离子筛、人造负极保护层、准固态电解质以及用来调节电解液构型, 使得锂离子电池的性能得到显著提升. 最后, 基于MOFs材料本身的特性, 还对MOFs材料在电化学储能领域中的后续应用进行了合理地前瞻性展望.

本文引用格式

常智 , 乔羽 , 杨慧军 , 邓瀚 , 朱星宇 , 何平 , 周豪慎 . 金属有机框架(MOFs)材料在锂离子电池及锂金属电池电解液中的应用[J]. 化学学报, 2021 , 79(2) : 139 -145 . DOI: 10.6023/A20090442

Abstract

This perspective summarizes the research progress of metal-organic frameworks (MOFs) materials used in lithium-ion battery/lithium-metal electrolytes. By summarizing several long-standing defects of lithium-ion batteries/lithium- metal batteries, MOFs materials are subsequently used as ion sieves, artificial electrode protective layers, quasi-solid electrolytes and used to adjust electrolytes’ configuration, the performance of batteries has been significantly improved. Finally, based on the characteristics of MOFs materials themselves, this perspective also makes a reasonable forward-looking outlook on the subsequent applications of MOFs materials in the field of electrochemical energy storage.

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