近日，中国科学院年夜连化学物理研究所氢能与进步前辈质料研究部氢化物能源化学研究中央（DNL1901组群）陈萍研究员、何腾研究员、在洋副研究员团队与厦门年夜学吴安安副传授互助，开发出一类碱金属羟基吡啶盐新质料。此中，以间位羟基吡啶钾盐为代表的金属有机化合物体现出较高的钾离子传导速度，可作为钾离子固态电解质。

陈萍团队持久致力在金属有机化合物储氢质料的研究，开发了苯酚盐、咔唑盐、吲哚盐、羟基吡啶盐等系列新质料（Angew. Chem. Int. Ed.，2019；Energy Storage Mater.，2020；ACS Mater. Lett.，2021；Angew. Chem. Int. Ed.，2025；J. Energy Chem.，2025）。跟着研究的深切，团队发明部门金属有机化合物阴离子呈二维层状或者三维骨架布局，有助在形成阳离子传输通道，但因为阴阳离子彼此作用较强或者缺乏阳离子空位致使离子传输不克不及实现，是以提出“中性份子辅助阳离子传导”的计谋，于固态离子传导范畴已经取患上系列进展（Angew. Chem. Int. Ed.，2023；Adv. Funct. Mater.，2024），实现了较好的碱金属离子传导能力及界面不变性。

于本事情中，团队从份子设计角度出发，经由过程向苯酚环中引入氮原子，构建了钾离子非饱及配位情况，并调控其代替位置（邻位、间位、对于位），合成为了三种羟基吡啶钾异构体。此中，含有1%钾空位的间位羟基吡啶钾于无需中性份子辅助的前提下，于90°C时离子电导率达0.22 mS cm?1，离子迁徙数达0.99。计较成果注解，高效离子传导是经由过程层状柔性布局中空位传输机制实现的。此外，该质料兼具优良的热不变性、空气不变性、不容易燃和低杨氏模量等特征，易在冷压成型，揭示出优良的机械加工性及范围化制备潜力。团队还有组装了以间位羟基吡啶钾为电解质的全固态钾金属电池。

该结果为开发低成本、高安全、可连续的钾金属电池斥地了新路径。

相干研究结果以“Molecular Design of Crystalline Potassium Pyridonate Electrolytes for All-Solid-State Potassium Metal Batteries”为题，发表于《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上。该事情的配合第一作者是DNL1901组群博士后陈凯侦（Tan Khai Chen）及厦门年夜学博士研究生黄兆基。该事情获得了国度重点研发规划、国度天然科学基金等项目的资助。（文/图 陈凯侦、在洋）

文章链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c19440