AEM：用于长循环、低成本和柔性电池的金属有机框架承载硅

NavyLIu

2024-10-26

开发可生物降解电极是电池技术实现环境可持续性和降低成本的重要一步。近日，国立韩巴大学Sun-Yul Ryou报道了一种新方法，该方法利用金属有机框架（MOF）包裹的硅纳米粒子（SiNP）作为纤维素基电极内的活性阳极材料。

本文要点：

1) 电极是独立的、柔性的、可生物降解的，并显著降低了SiNP在体积膨胀过程中所经历的应变，从而提高了SiNP的容量和循环寿命稳定性。电极的高孔隙率构建了有效的锂（Li⁺）离子传输通道，增强了电解质的吸收，从而促进了电解质和活性材料之间的有效接触，实现了快速的电极动力学和在0.5 A g⁻¹下1744.6 mAh g^−l的高度可逆放电容量。

2)此外，作者进行了全电池测试，证明了超过3400次循环的稳定循环性能，在0.5 A g⁻¹下的初始放电容量保持率为80.5%。通过使用纤维素并避免有毒的有机溶剂和粘合剂，该方法大幅降低锂离子电池的生产成本。

参考文献：

Isheunesu Phiri et.al Metal-Organic Framework Hosted Silicon for Long-Cycling, Low-Cost, and Flexible Batteries Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202402542

https://doi.org/10.1002/aenm.202402542