中国粉体网讯 作为固态锂电的核心部件，固态电解质（SSE）的发展受到科研界和工业界的极大关注。开发具有优异锂离子电导率和长期运行稳定性的SSE是实现此类电池的关键。与无机固态电解质相比，有机固态电解质由于其柔性好、易加工、与电极间相容性好等优点而备受关注。然而，机械强度差，热稳定性不足，以及室温下离子电导率低等缺点严重限制了有机固态电解质的进一步商业可行性。对此，开发新型复合固态/准固态电解质被认为是有望结合多种材料优势以提高电池安全性和电化学性能的有效策略。
金属有机框架（MOF）材料具有规则的孔径，较大的比表面积，为离子传输提供了快速的通道和大量的反应位点，研究表明，将MOFs应用于SSEs中具有改善固态电解质各方面关键性能的巨大潜力，包括提高离子导电性、增强机械强度、优化热稳定性和电化学稳定性以及改善界面接触。
目前MOF基固态电解质主要分为Neat MOFs、Anions MOFs、IL@MOFs、MOFs/polymer和MOFs/multi-component五种类型。具有代表性的制备方法主要有冷/热压法、流延法、溶液浸渍法、原位聚合法等。
MSSEs的制备方法，(a)冷/热压法；(b)流延法；(c)溶液浸渍法；(d)原位聚合法。
MOFs在固态电解质体系中的应用，包括作为离子导体的MOFs、作为离子运输载体的MOFs和作为添加填料的MOFs。其中，MOFs作为聚合物体系和多组分体系的填料时，可以有效地增加解离金属盐与聚合物的节段迁移率。移动离子和迁移途径的增强有助于离子电导率的增加。
但基于MOF基固态电解质的电池仍处于初步研发阶段，技术的成熟度仍不足以满足量产的需求，用于交通电站大规模储能的成本还有待进一步降低。因此，仍有一些主要的挑战需要克服。
针对固态电池相关的技术、材料、市场及产业等方面的问题，中国粉体网将于2024年9月5-6日在常州举办第六届高比能固态电池关键材料技术大会。为致力于固态电池技术开发的企业，科研院校，以及电动车、储能、特种应用等终端企业提供信息交流的平台，开展产、学、研合作，共同推动行业发展。届时，来自福州大学的郑云教授将作题为《MOF基柔性复合固态电解质的构筑及电化学行为研究》。
在本次报告中，郑云教授主要聚焦于柔性复合固态/准固态电解质的开发及其在锂金属电池中的应用研究，具体包括固态/准固态电解质膜的设计与构建，复合固态电解质内部界面的精准调控，以及复合固态电解质与锂金属稳定界面的构建与调控。所提出的一系列柔性准固态电解质为高性能固态锂金属电池的设计提供了有效解决方案，为储能和转换领域的材料和结构发展提供了新的设计思路。
专家简介：
郑云，教授，博导，福建省“闽江学者”特聘教授，目前就职于福州大学材料科学与工程学院、新能源材料与工程研究院。2019年博士毕业于清华大学核能与新能源技术研究院，随后加入加拿大滑铁卢大学化学工程系从事三年多的博士后研究，2023年正式入职福州大学。郑云博士长期从事固态能源材料表界面的离子迁移与转化方面的工作，具体涉及固态锂金属电池（Li+）和固体燃料电池/电解池（O2-, H+）。目前已发表SCI论文70多篇，其中以第一作者身份（含共同）在Chem. Soc. Rev., Joule, Adv. Mater., PNAS, Adv. Energy Mater., Adv. Sci., Small, Electrochem. Energ. Rev., Nano Energy等期刊发表论文30多篇，撰写“Carbon dioxide reduction through advanced conversion and utilization technologies (CRC Press, 共16章)”等学术专著2本，申请/授权专利6项，主持/参与国家级科研项目多项。
参考来源：
1.eTran交通电动化《固态电池专题 | 张久俊院士团队-面向高性能锂金属电池的金属框架基固态电解质技术》
2.杨晓宇《MOF改性复合固态电解质膜制备及性能研究》
（中国粉体网编辑整理/乔木）
注：图片非商业用途，存在侵权告知删除！
