作為有前景的下一代儲(chǔ)能解決方案，鋰金屬電池（LMB）獲得了極大的關(guān)注，但其仍然受到與高活性鋰金屬有關(guān)的麻煩。

圖1 材料制備及作用示意

蘇州大學(xué)鄧昭、彭?yè)P(yáng)等通過(guò)采用浸漬Ag納米顆粒（NPs）的巰基金屬有機(jī)框架（MOFs）改性Cu集流體，旨在開(kāi)發(fā)無(wú)負(fù)極的LMB。

研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)極性的巰基促進(jìn)和引導(dǎo)Li⁺的傳輸時(shí)，高親鋰性的Ag-NPs有助于提高導(dǎo)電性和降低Li成核的能量障礙。此外，MOF孔允許將體相Li分隔成三維矩陣Li存儲(chǔ)，這樣不僅局部電流密度降低，而且沉積/剝離的可逆性也大大增強(qiáng)。

圖2 半電池性能

因此，將預(yù)沉積的Ag@Zr-DMBD/Cu負(fù)極與LiFePO₄正極配對(duì)的全電池在1C下顯示出159.8 mAh g^-1的高初始比容量、96.6%的首次循環(huán)庫(kù)侖效率，以及超過(guò)1000次的長(zhǎng)期循環(huán)穩(wěn)定性（容量保持率為99.3%）。

這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了MOFs的多方位功能化，以賦予親鋰性、極性和多孔性，從而實(shí)現(xiàn)可逆的鋰沉積/剝離，并為通過(guò)對(duì)Cu集流體的精致改造以實(shí)現(xiàn)高性能無(wú)負(fù)極LMB鋪平了道路。

圖3 全電池性能

Spatially Confined Silver Nanoparticles in Mercapto Metal-Organic Frameworks to Compartmentalize Li Deposition Towards Anode-Free Lithium Metal Batteries. Advanced Materials 2023. DOI: 10.1002/adma.202303489