苏州大学孙靖宇、易雨阳、大湾区大学胡继云AFM：阴离子COF基定制隔膜——钾金属电池无枝晶长循环新方案

钾金属电池因资源丰富、氧化还原电位低，在固定式储能领域具有应用潜力，但其负极易引发界面不稳定和枝晶生长问题，制约了实际应用。本研究针对商用隔膜难以兼顾快速离子传输与稳定界面化学的难题，提出将磺化共价有机框架(SCOF)与纤维素纳米纤维(CNF)共组装，制备可规模化生产的CNF–SCOF定制隔膜。背景上，现有隔膜改性策略常增加非活性质量、降低孔隙率，而纤维素基材料与COF的复合应用仍有待探索。研究目的是通过构建高密度负电荷微环境，弱化K⁺溶剂配位、促进界面去溶剂化，并降低KFSI解离能以形成富含KF的无机型SEI，从而实现无枝晶长循环。结论显示，该隔膜实现了K⁺迁移数0.87、离子电导率0.91 mS cm⁻¹，钾对称电池在0.5 mA cm⁻²下稳定循环超3000小时，全电池在1.0 A g⁻¹下循环1000次后容量保持82 mAh g⁻¹，且在-20℃下容量保持率达89%，同时隔膜具备完全生物降解性，为可持续钾金属电池提供了新方案。