Un modelo de deposición intermitente de litio basado en derivados de MOF bimetálicos CuMn para un ánodo de litio compuesto con capacidad areal ultralta y densidades de corriente

Recientemente, se han elegido marcos conductores tridimensionales (3D) como anfitriones para el ánodo metálico de litio compuesto debido a su excepcional conductividad eléctrica y notable estabilidad térmica y electroquímica. Sin embargo, el litio tiende a acumularse en la parte superior de los marcos 3D con lithiophilicity homogénea y el crecimiento de dendritas de litio. Este trabajo diseñó por primera vez un marco organometálico bimetálico (MOF) (CuMn-MOF) derivado de nanopartículas de Cu2O y Mn3O4 decoradas en sustratos de tela de carbono (CC) (CC@Cu2O/Mn3O4) para fabricar un ánodo de litio compuesto. Gracias a los efectos sinérgicos de Cu2O y Mn3O4 lithiophílicos, la celda simétrica CC@Cu2O/Mn3O4@Li puede ofrecer una vida útil de ciclos prolongada (1400 h) bajo una densidad de corriente y capacidad areal ultraltas (6 mA·cm−2/6 mAh·cm−2). Cuando se acopla con el cátodo LiFePO4 (LFP), la celda completa LFP∥CC@Cu2O/Mn3O4@Li demostró un rendimiento superior de 89.7 mAh·g−1 incluso a una densidad de corriente extremadamente alta (10 C). Además, también puede emparejarse bien con el cátodo LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 (NCM523). Es importante destacar que, para explicar las excelentes prestaciones del ánodo compuesto CC@Cu2O/Mn3O4@Li, se propuso un modelo intermitente. Este estudio ofrece un modelo novedoso que puede mejorar nuestra comprensión del comportamiento de deposición de litio y abrir el camino para alcanzar ánodos de metal de litio estables y seguros utilizando materiales derivados de MOF bimetálicos para construir marcos 3D.