AFM：聚酰亚胺和三嗪修饰的原子层共价有机骨架的双活性中心用于高性能锂存储

Nanoyu

2021-05-10

共价有机骨架（COF）具有结晶性好、易于化学修饰、孔分布可调等优点，作为锂离子电池的电极材料备受关注。然而，锂离子在块体材料中的活性中心不足和长时间的离子扩散等问题仍然阻碍了其实际应用。

为了解决这些问题，结合大分子骨架结构高度稳定、原子层厚度特征和多活性中心的优点，云南大学郭洪教授，加拿大西安大略大学孙学良教授报道了开发了一种以C=O和C=N基团为双活性中心的新型原子层COF正极材料（E-TP-COF）。

文章要点

1）E-TP-COF中原子层厚的结构改善了Li⁺的捕获和扩散。而C=O和C=N基团的活性中心可以产生更多的容量。而大分子结构则避免了在电解质中的溶解性问题。

2）实验结果表明，基于E-TP-COF组装的锂离子电池具有110 mAh g⁻¹的高初始容量，500次循环后的高容量保持率为87.3%。

3）研究人员通过原位技术和密度泛函理论（DFT）计算详细地证实了E-TP-COF中Li⁺的扩散机制。

这一新策略有望为开发COFs在电化学储能和转换方面的应用提供重要指导。

参考文献

Genfu Zhao, et al, Dual-Active-Center of Polyimide and Triazine Modified Atomic-Layer Covalent Organic Frameworks for  High-Performance Li Storage, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202101019

https://doi.org/10.1002/adfm.202101019