锂金属电池的性能受到金属负极上不可控的枝晶生长和体积膨胀的严重影响。

近日，苏州大学邓昭教授，彭扬教授报道了成功地合成了一种聚吡咯（Ppy）填充的HKUST-1分子筛（PPHK），并将其用于修饰承载锂金属的Cu集流体，以适应锂金属负极的实际应用。

文章要点

1）提纯的吡咯单体首先在Ar-手套箱中渗透到HKUST-1活化的MOF中，然后在100 °C的空气中加热进行聚合24 h，制备出PPHK。在活化、渗透和聚合的每个步骤中，HKUST-1最初的浅蓝色样品相应地变成紫色、青色，最后变成黑色

2）所制备的PPHK@Cu集流体在半电池和对称电池中都表现出了极好的低势垒和无枝晶的镀锂/剥离，并提高了库仑效率，这归功于利用导电的富N吡咯链引导均匀的Li成核/生长和多孔的MOF骨架来分隔Li沉积的“区块链”协同作用。此外，在Cu表面上浇铸PPHK可以提高电解液的润湿性，稳定较强的SEI，加快Li⁺的迁移和氧化还原动力学。

3）实验结果表明，将Li∈PPHK@Cu金属负极与商品化的LiFePO正极进行配对，获得了优异的全电池性能，显示了其在常规和无负极液晶显示器中的广阔应用前景。最重要的是，这项工作有望为锂金属负极的开发揭开新的篇章。

参考文献

Yong Ma, A “Blockchain” Synergy in Conductive Polymer-filled Metal–Organic Frameworks for Dendrite-free Li Plating/Stripping with High Coulombic Efficiency, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202116291

https://doi.org/10.1002/anie.202116291