摘要：具有高能量密度和安全性固态电池作为下一代先进储能技术而受到全球广泛关注，我国通过政策支持和产业布局，加速研发与商业化进程，推动其在新能源汽车等领域应用。近日，我院张根教授、许冰清副教授课题组关于共价有机框架材料在固态电池应用领域取得系列研究进展。

具有高能量密度和安全性固态电池作为下一代先进储能技术而受到全球广泛关注，我国通过政策支持和产业布局，加速研发与商业化进程，推动其在新能源汽车等领域应用。近日，我院张根教授、许冰清副教授课题组关于共价有机框架材料在固态电池应用领域取得系列研究进展。

针对共价有机框架（COF）基电解质批量化应用加工性难的问题，基于侧链调控策略和静电纺丝工艺，课题组提出一种可用于制备大面积的自支撑PEG-COF膜，用作固态锂金属电池的聚合物电解质。通过调整框架内PEG链长度，利用尺寸筛分效应和主客体相互作用，采用自支撑PEG-COF膜基电解质组装的电池表现出优异的循环稳定性以及安全性，为COF基聚合物电解质的发展提供了一种可行性策略。该工作以题为“Fabrication of Scalable Covalent Organic Framework Membrane-based Electrolytes for Solid-state Lithium Metal Batteries”在Angewandte Chemie International Edition上发表(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202411535)，2021级博士研究生刘彤彤和2022级博士研究生钟原为文章的共同第一作者。

针对LATP陶瓷粉末实际应用过程中对锂负极不稳定问题，课题组提出从无机粉体层面开发一种普适性纳米尺度的化学界面改性方法，在LATP颗粒表面锚定柔性聚乙二醇官能团修饰的亚胺COF（PEG-COF@LATP），以形成电子绝缘的导锂有机/无机复合界面，采用改性LATP电解质一体化结构的锂金属电池表现出增强的电化学性能。该策略可实现规模化制备高效导锂杂化界面修饰的柔性LATP电解质膜，为高性能LATP基锂金属电池提供借鉴思路。该工作以题为“Covalent Organic Frameworks Interfacial Modification of Ceramic Electrolytes for Enhanced Electrochemical Performance”在Advanced Functional Materials上发表(https://doi.org/10.1002/adfm.202416779)，2022级硕士研究生何柏颖为文章的第一作者。

针对减薄电解质提升固态电池能量密度所导致的锂枝晶不可控生长和严重副反应等问题，课题组提出一种通用表面修饰策略以实现对超薄PEO基电解质的优化改性。通过引入氟化共价有机框架纳米片（CONs）构建超薄PEO基复合电解质，可有效提升电极-电解质相界面稳定性。该界面改性策略为超薄复合电解质在高能量密度固态锂金属电池中的应用提供参考。该工作以题为“Enhancing the Interfacial Stability of Thin Solid Polymer Electrolyte with Fluorinated Covalent Organic Framework Nanosheets”在Nano Letters上发表(https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.4c04325)，2022级硕士研究生刘涛、2022级博士研究生钟原和2022级本科生高翔宇为文章的共同第一作者。

该系列工作得到国家自然科学基金、江苏省前沿技术研发计划、江苏省杰出青年基金、中央高校基础科研业务费、软化学与功能材料教育部重点实验室、校人事处和科研院的支持。

来源：小材科研