MOFs基固態(tài)電解質(zhì)離子電導(dǎo)率高 市場(chǎng)發(fā)展空間大

　　MOFs基固態(tài)電解質(zhì)具有離子電導(dǎo)率高、機(jī)械強(qiáng)度高、電化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定性好、與電極接觸界面好等優(yōu)點(diǎn)，是一種擁有巨大發(fā)展?jié)摿Φ墓虘B(tài)電解質(zhì)材料。MOFs基固態(tài)電解質(zhì)可以采用水熱合成法、流延法、原位聚合法、溶液浸漬法等工藝進(jìn)行制備。

 

　　鋰離子電池以及鈉離子電池、鉀離子電池通常采用液態(tài)電解質(zhì)，存在泄露、易燃易爆等安全風(fēng)險(xiǎn)。固態(tài)電解質(zhì)能量密度高、熱穩(wěn)定性高、無(wú)泄露風(fēng)險(xiǎn)、安全性高，成為研究熱點(diǎn)。簡(jiǎn)單來(lái)看，固態(tài)電解質(zhì)包括無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)與有機(jī)固態(tài)電解質(zhì)兩大類，前者脆性大、加工難度大，后者機(jī)械強(qiáng)度低、電導(dǎo)率低，因此新型固態(tài)電解質(zhì)開(kāi)發(fā)受到關(guān)注。

 

　　根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2025-2030年中國(guó)MOFs基固態(tài)電解質(zhì)行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示，MOFs，金屬有機(jī)骨架化合物，是一種有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料，由無(wú)機(jī)金屬中心與有機(jī)配體自組裝形成，兼具有機(jī)材料與無(wú)機(jī)材料的優(yōu)點(diǎn)，具有多孔結(jié)構(gòu)、孔隙率高、孔徑規(guī)則、比表面積大、孔道結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)等特點(diǎn)，可以為離子快速傳輸提供通道，能夠用作高性能固態(tài)電解質(zhì)材料。

 

　　中國(guó)是全球最大的鋰離子電池產(chǎn)銷國(guó)，2024年，我國(guó)鋰離子電池出貨量較2023年增長(zhǎng)30%以上，全年出貨量超過(guò)1200GWh。采用固態(tài)電解質(zhì)替代液態(tài)電解質(zhì)可有效抑制鋰枝晶生長(zhǎng)，MOFs基固態(tài)電解質(zhì)在鋰離子電池領(lǐng)域發(fā)展空間大。同時(shí)，為降低鋰資源供應(yīng)緊張對(duì)電池行業(yè)的影響，新型電池還在不斷開(kāi)發(fā)問(wèn)世，例如鈉離子電池，MOFs基固態(tài)電解質(zhì)在這些新型電池研制領(lǐng)域同樣擁有發(fā)展空間。

 

　　我國(guó)政府對(duì)MOFs基固態(tài)電解質(zhì)行業(yè)發(fā)展重視度高。2024年8月，工信部關(guān)于發(fā)布國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“高性能制造技術(shù)與重大裝備”等16個(gè)重點(diǎn)專項(xiàng)2024年度項(xiàng)目申報(bào)指南的通知中，將MOFs基智能固體電解質(zhì)材料及全固態(tài)薄膜鉀電池列入。

 

　　新思界行業(yè)分析人士表示，我國(guó)MOFs基固態(tài)電解質(zhì)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)以及研究成果正在增多，例如：暨南大學(xué)與美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室合作，設(shè)計(jì)了一種名為MOF-OTf的富氟金屬有機(jī)框架（MOF）材料，作為類固態(tài)電解質(zhì)（SLE）的多孔主體，開(kāi)發(fā)出高性能鋰金屬電池；內(nèi)蒙古大學(xué)在《Advanced Materials》期刊上發(fā)表研究成果，合成了具有多級(jí)孔結(jié)構(gòu)的MOF主體材料并復(fù)合埃洛石納米管，具有優(yōu)異的電化學(xué)性能，可用于高性能固態(tài)鋰離子電池。

 

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