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馮新亮院士，最新Angew.！

來源：時(shí)間：2023-09-25 15:31:02 瀏覽：2047次

第一作者：Mingchao Wang、Gang Wang、Chandrasekhar Naisa

通訊作者：馮新亮院士、董人豪教授、王剛研究員

通訊單位：德累斯頓工業(yè)大學(xué)

DOI:10.1002/anie.202310937

研究背景

二維共軛共價(jià)有機(jī)框架（2D c-COFs）是一種很有前途的電極材料，但其競爭質(zhì)子和金屬離子插入機(jī)制尚不明確，質(zhì)子在COFs中的存儲(chǔ)研究較少。德累斯頓工業(yè)大學(xué)馮新亮院士等人研發(fā)了一種基于丙酮基的聚（苯并咪唑苯酚亞啉）BBL階梯型2D c-COF（2DBBL-TP），可在溫和的鋅離子電解質(zhì)和強(qiáng)酸中快速存儲(chǔ)質(zhì)子。BBL階梯型2D c-COF與傳統(tǒng)的碳基化合物不同，放電后在C-O^-基團(tuán)上的電子密度明顯降低，從而使COF電極具有獨(dú)特的質(zhì)子親和力，并具有高達(dá)200 A g^-1的優(yōu)良倍率性能。

文章要點(diǎn)

1、作者報(bào)道了一種基于丙酮基的聚（苯并咪唑苯酚亞啉）BBL階梯型2D c-COF（稱為2DBBL-TP），可以在溫和的鋅離子電解質(zhì)和強(qiáng)酸中快速存儲(chǔ)質(zhì)子。

2、由于周圍環(huán)境中相當(dāng)大的π-離域，釋放的C-O^-基團(tuán)表現(xiàn)出很大程度的堿度降低，從而使2D c-COF對(duì)質(zhì)子具有快速動(dòng)力學(xué)的獨(dú)特的親和力。因此，2D c-COF電極具有優(yōu)異的速率能力，高達(dá)200 A g^-1（超過2500 C），超過了最先進(jìn)的共軛聚合物、COFs和金屬有機(jī)框架。

3、本工作報(bào)告了首個(gè)在COFs中純質(zhì)子存儲(chǔ)的例子，并突出了開發(fā)先進(jìn)的電/氧化還原活性2D c-COFs在高性能儲(chǔ)能方面的巨大潛力。

圖文展示

圖1.活性位點(diǎn)的設(shè)計(jì)

圖2. 2DBBL-TP的表征

圖3. 2DBBL-TP/CNTs在氯化鋅電解液中的質(zhì)子存儲(chǔ)

圖4.2DBBL-TP/CNTs在在H₂SO₄水溶液中的電化學(xué)性能

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