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LiNi_0.6Mn_0.2Co_0.2O₂(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