机械联锁分子（MIM）能够实现旋转和穿梭等受控运动，是分子机器的理想选择。含杂原子的MIMs，如冠醚，表现出主客体相互作用，配位Li⁺进行传输。香港科技大学Yoonseob Kim将冠醚整合到富氮的2D共价有机框架（COF）中，为锂金属电池创造了一种高性能的准固态电解质（Li⁺@Crown COF）。

本文要点：

1) 这种电解质在室温下具有优异的离子电导率（3.2×10⁻³ S cm⁻¹）和Li⁺迁移数（0.60）。由COF多孔框架内的冠醚运动驱动的机械辅助Li⁺传导增强了离子传输并稳定了锂阳极，抑制了枝晶生长。

2) 电化学测试显示出优异的循环稳定性，使用LiFePO₄阴极的全电池在0.5C下循环600次后仍保持95%的容量。在60°C和2C下，电池在300次循环后仍保持其初始容量的85%，库仑效率为99.99%。固态核磁共振和计算研究证实了机械运动和强的Li⁺与COF中氮和氧位点结合。

参考文献：

Muhua Gu et.al Mechanically Assisted Li+-Conduction in Crown Ether-Covalent Organic Frameworks for Lithium Metal Batteries Adv. Mater. 2025

DOI: 10.1002/adma.202511473

https://doi.org/10.1002/adma.202511473