在鋰電池中，金屬鋰具有所有陽極材料中最高的理論能量密度。實際上，鋰的不均勻電沉積會導致形成樹枝狀晶體，該樹枝狀晶體穿透電池的隔膜並導致短路。這是一個安全問題，因為鋰電池中的有機電解質會著火併引起爆炸。因此，作為防止鋰樹枝狀晶體滲透的物理屏障的固態電解質受到了高度追捧，這使得將具有高化學和機械穩定性以及足夠的鋰離子傳導性的材料設計成為重要的合成目標。
金屬有機骨架（MOF）和共價有機骨架（COF）中三維孔隙系統與高度連接的晶體結構的牢固鍵合使得這些骨架能夠容納有機電解質而不會變成凝膠。可以選擇MOF和COF的分子構建單元，以使其容納高密度的固定陰離子，使鋰離子作為唯一的移動物種。
有鑑於此，加州大學伯克利分校Omar M. Yaghi課題組通過將對位氨基官能化的多金屬氧酸鹽[N(C4H9)4]3[MnMo6O18 {(OCH2)3CNH2}2]與4-甲酰基苯基甲烷四面體連接，通過亞胺縮合合成了新的三維金屬有機骨架（MOF）。
本文要點
要點1.研究者以單晶X射線衍射研究了這個稱為MOF-688的結構，發現其具有三重互穿的基於金剛石的dia拓撲結構。其中，四丁基銨陽離子填充孔並平衡陰離子框架的電荷，它們可以與鋰離子交換，以提供高的離子電導率（在20°C下為3.4×10-4S cm-1），高鋰離子遷移數（tLi+= 0.87）和對金屬鋰的低界面電阻（353 Ω），使其非常適合用作固態電解質。
要點2. 使用MOF-688作為固體電解質構造的鋰金屬電池可以在室溫下以約0.2 C的實際電流密度進行循環。
Wentao Xu, et al. A Metal-Organic Framework of Organic Vertices and Polyoxometalate Linkers as a Solid-State Electrolyte, J. Am. Chem. Soc. 2019
DOI: 10.1021/jacs.9b10418
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.9b10418
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