2023年10月20日，赵若助理教授团队在Small发表了题为“A 3D Lithiophilic Host for Dendrite-Free Lithium Metal Anode via One-Step Carbonization of an Energetic Metal-Organic Framework”的研究论文，利用高活性金属有机骨架制备出一种亲锂性三维多孔骨架，有效抑制了锂沉积过程中枝晶生长问题，提高了锂金属电极循环稳定性，为高性能锂金属电池的设计提供方案（图1）。深圳大学高等研究院赵若助理教授为通讯作者。
锂离子电池已广泛应用于各种便携式电子产品和电动汽车的储能。锂金属具有高理论容量（3861 mAh g-1）和低电化学电势（相对于标准氢电极为-3.04 V）的优势，是提高电池能量密度的有效途径。但是，锂金属电极库仑效率低、容易生长锂枝晶，不利于电池长循环。本研究利用一种高能量金属有机骨架材料作为前驱体，制备出负载有丰富亲锂金属位点（Zn、ZnO、Zn(CN)2、C-N）的三维多孔骨架，并将其作为锂载体，实现了对锂沉积过程的优化。其中，亲锂金属位点可有效降低锂成核能垒，获得更为丰富且均一的锂成核位点；此外，三维多孔骨架可为锂沉积提供空间，进而缓解锂沉积/剥离过程中体积膨胀问题；综上，该研究制备的亲锂三维骨架可有效提高锂沉积均匀性，降低电解液损耗，进而提高电池效率及循环稳定性。
该研究得到国家自然科学基金委等项目支持，原文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202306187。
图1三维亲锂骨架优化锂沉积示意图
