南开大学陈军院士和卢勇特聘研究员等人另辟蹊径,成功设计并制备出一种高度结晶的二维三轮烷基 COF(TRO - BT - COF),为解决上述难题带来了新的曙光。研究人员选择高度平面的叔醌基三胺单体(TRO)和苯 - 1、3、5 - 三羧醛(BT)作为构建块,通过席夫碱反应合成了 TRO - BT - COF。这种材料具有高结晶度,其高度平面的结构有利于增强分子间力,进而提升结晶度。原位表征和理论计算表明,TRO - BT - COF 的 C = O 和 C = N 基团是氧化还原活性位点,并且一个环理论上可以通过两个阶段存储 27 个 Li⁺。在实际应用中,当 TRO - BT - COF 作为锂离子电池的正极材料时,展现出了令人惊喜的性能,其放电容量高达 435 mAh/g,接近理论值,且在循环 400 次后,放电容量仍可维持在 206 mAh/g 。这一成果为实现具有高实际容量的 COF 电极材料提供了一种简便且有效的方法,在锂离子电池领域具有重要的应用价值。
文章链接:https://doi.org/10.1002/anie.202423992
来源:材料研究前沿公众号