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来源:能源技术情报收集编辑:微著
微量的质子杂质,如水和氢氟酸,会严重影响锂电池的稳定和长时间循环。因此,在锂电池的整个生产过程中,不可避免地需要昂贵的除水过程,留下了节能锂电池技术消耗不可忽视的能量的悖论。
近日,清华大学何向明教授,Hong Xu利用开放的金属中心和亲原氟结合MIL-101(铬)的高孔隙率来捕获电解液中的质子杂质。
文章要点
1)电池的耐水性可从30ppm显著提高到800ppm,同时保持合理的高循环性能。基于MIL-101(Cr)的LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2(NMC622)│锂电池在1 C倍率下300次循环后的容量保持率为86%。即使在含有1107ppm酸性杂质的电解液中,NMC622│MOF│Li电池仍能稳定运行200次。
2)理论计算进一步表明,这种离子MOF中的氟中心对H2O和HF具有很强的吸附作用,这在已报道的MOF中是非常罕见的。这一发现提供了一种可能的方法来降低锂离子(金属)电池组装过程中对水的严格控制要求。
参考文献:
Li Sheng, et al, Protophilic MOF enables Ni-rich lithium battery stable cycling in a high water/acid content, Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202212292
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202212292
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