【锂金属】Nat. Commun.：用于350 Wh/kg锂金属可充电软包电池的改进的9微米厚隔膜

使用比常规隔膜(> 20 μm)更薄的隔膜将提高锂电池的能量密度和比能量。然而，较薄的隔膜增加了锂离子和锂金属电池中形成的锂枝晶造成内部短路的风险。

日本国立产业技术综合研究所(AIST)周豪慎教授和中南大学Anqiang Pan等 使用电流驱动的电合成技术在聚丙烯隔膜(8 μm厚)的通道内生长金属有机框架(MOF)，同时在MOF通道中聚集电解质。  

本文要点：

（1） 与未改性的聚丙烯隔膜相比，MOF改性的隔膜(9 μm厚)极大地改善了用锂金属负极和碳酸酯基电解质组装的电池的循环稳定性。使用MOF改性的隔膜的NCA||Li全电池提供了99.5%的高平均CE和非常稳定的循环性能，并在400个循环的长循环寿命后最终稳定在176 mAh g ^-1 的高放电容量(具有超过90%的容量保持率)。

（2） 此外，作者组装了一个354 Wh kg ^-1 的软包电池，带有锂金属负极和LiNi _0.8 Co _0.15 Al _0.05 O ₂  (NCA)基正极(N/P = 3.96)，使用了MOF改性隔膜。电池在25°C下经过200次循环(以75 mA   g ⁻¹ 充电，以100   mA   g ⁻¹ 放电)后，仍保持80%的容量。

参考文献:

Chang, Z., Yang, H., Pan, A. et al. An improved 9   micron thick separator for a 350   Wh/kg lithium metal rechargeable pouch cell. Nat Commun 13, 6788 (2022).

DOI: 10.1038/s41467-022-34584-z

https://doi.org/10.1038/s41467-022-34584-z